دانلود مقاله کنترل توربینها توسط PLC

فهرست مطالب

صفحه

    مقدمه        ۳

ابزار دقیق هوشمند ۵

طرح سیستم PLC 14

اجزاء کنترلی PLC 22

ساختمان وطرز کار توربین ۲۸

سیستمهای کنترل توربین ۳۷

کنترل سرعت وحرارت توربین ۴۵

سیستم مونیتورینگ  HMI 51

شرح سیستم کنترل توربوژنراتورها ۵۸

ساختار برنامه کنترلی  PLC 82

ضمیمه (مقایسه ساختار دو نوع CPU)                                                    ۱۰۹

مقدمه

       بشر همواره به فکر استفاده از ابزارها و روشهایی است که نقایص فیزیکی و ذهنی خود را مرتفع ساخته و به یک تکامل نسبی در این خصوص نایل گردد و حداکثر بهره جویی را در مقاطع زمانی مشخص با هزیه کمتر و کیفیت بالاتر کسب کند.

       استفاده از وسایل اندازه گیری و کنترل به منظور صرفه جویی در بکارگیری نیروی انسانی، افزایش دقت و در جهت تأمین ایمنی کارکنان و تأسیسات هر روز روند روبه رشدی دارد. هرچندکه سیستمهای کنترلی نیوماتیکی و الکترونیکی ، در جهت عدم وابستگی،مناسب است اما بدلیل تکامل صنعت، دستگاههای قدیمی از رده خارج شده و استفاده از دستگاههای جدید کنترلی و هوشمند اجتناب ناپذیر می گردد. امروزه با مطالعات و بررسیهای فراوان و پیشرفت در تکنولوژی دیجیتال و بهره گیری از پروتکل های مخابراتی، سیستمهای کنترل جدیدتری  ارائه می گردد که امتیازات بیشتری نسبت به گذشته داشته و بسرعت جایگزین سیستمهای آنها می گردند.

       در مجموع، بکارگیری کلیه عناصر ابزارها و جریانهایی که در فرایند یک صنعت منجر به افزایش بهره وری و یا بهینه سازی تولید محصول به هر لحاظ می گردد، پدیده ای است بنام اتوماسیون صنعتی ؛ که اهداف زیر را دنبال میکند:

۱) بهینه سازی تولید محصول و یا جریان فرآیند

۲) رعایت کلیه شاخص های استاندارد با استفاده از منابع آماری تجربی

۳) بالا بردن حفاظت و امنیت سیستم، با استفاده از ابزارهای مناسب و برنامه ریزی شده

۴) استفاده از ماشین آلات و تجهیزات بجای نیروی انسانی متخصص.

نقش نیروی انسانی در اجرای خودکار فرآیند که در تمام   مراحل فقط کاربرد   ماشین آلات و ابزار کنترلی و  اپراتوری اجرای عملیات توسط دستگاههاست.

۵) کاهش زمان در تصمیم گیری و کنترل فرآیند

۶) کاهش هزینه در پژوهش، تولید و عملیات .

ابزار دقیق هوشمند

Intelligent     Instrument

ابزارکنترلی خودکار یادر اصطلاح ابزاردقیق هوشمند، بطور کلی دارای اجزائی متنوع وبه هم پیوسته است که عبارتند از:

       ۱)سنسورها وعملگرها

  علاوه بر انتقال مقادیر اندازه گیری شده پارامترهای فرآیندی (کمیت های فیزیکی، شیمیایی، محیطی و…) و اجرای عملیات کنترلی، دارای مشخصات زیر می باشند:

– انتقال اطلاعات از اجزاء سیستم به صورتی که قابل پردازش باشد

– اعلام هر گونه خرابی درحسگر و اشکال در خطوط انتقال اطلاعات

– اعلام بروز اشکال در تغذیه سیستم و یا ریز پردازنده

– قابلیت پردازش و برنامه ریزی شدن از راه دور

– امکان برقراری ارتباط با دیگر ابزار کنترلی و اجرای یک سیستم کنترل گسترده

  ۲ ) کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی

(Programmable logic Controller )

برخی از اهداف طراحی سیستمهای کنترل قابل برنامه ریزی به قرار زیر می باشند:

– استفاده از قابلیت ها و توانمندیهای ریز پردازنده ها در کنترل فرآیند

– انتقال کنترل ازسطح سخت افزار به نرم افزار

– انجام عملیات کنترلی در زمان حقیقی (REAL TIME)

– افزایش سرعت پردازش و کنترل سیگنالای کنترلی (SCAN TIME) با قابلیت تکرار

– افزایش قابلیت اعتماد (RELIABILITY)

– کاربری آسان (USER FRIENDLY)

– سادگی در ویرایش و یا افزایش مراحل کنترلی  فرآیند

– سادگی در توسعه سیستم کنترلی

با رشد تکنولوژیکی ریز پردازنده ها و نرم افزارهای کنترلی متناسب با ماهیت کنترلی فرآیندها ، ماشین آلات و شرایط اقتصادی اجرای مقاله های صنعتی، کنترل کننده های مختلف قابل برنامه ریزی توسط سازندگان مختلف ارائه گردیده است که در جدول زیر برخی از مشخصات این تجهیزات جهت مقایسه آورده شده است

ردیف شرح PLC PC-BASE SOFT PLC

۱ واحد پردازشگر مرکزی(CPU) طراحی خاص کنترل برد اصلی PC برد اصلی PC

۲ سیستم عامل امکانات لازم  متناسب با کنترل همه منظوره مانند (DOSWINDOWS.NT) همه منظوره مانند  WINDOWS-NT)-  (DOS

۳ برنامه نویسی ساده

 (درحد تکنیکی) مشکل (بااستفاده) از برنامه های سطح بالای کامپیوترهای مانند پاسگال-++C- بیسیک ساده (مانند محیط برنامه نویسی کنترلPLC)

۴ انجام عملیات در زمان حقیقی REAL TIME بستگی به سیستم عامل دارد بستگی به سیستم عامل دارد

۵ قابلیت اعتماد زیاد بستگی به تجهیزات سخت افزار و نرم افزار دارد بستگی به تجهیزات سخت افزار و نرم افزار دارد

۶ زمان پردازش

SCAN TIME دارای قابلیت تکرار با توجه به MULTI TASK بودن سیستم عامل برای قابلیت تکرار تضمینی ندارد با توجه به MULTI TASK بودن سیستم عامل برای قابلیت تکرار تضمینی ندارد

۷ MTBF:      (MEAN TIME BETWEEN FAILURE) زیاد بستگی به مشخصات باس تبادل اطلاعات دارد بستگی به مشخصات اجزاء و باس تبادل اطلاعات دارد

۸ قابلیت توسعه یک            CPU MODULARITY دارد محدود محدود

۹ ویرایش و ایجاد تغییرات در برنامه کنترلی بسیار ساده مشکل ساده

۱۰ قیمت گران ارزان متوسط

۱۱ قابلیت کار در شرایط صنعتی بالا بستگی به شرایط محیطی و مشخصات اجزاء دارد بستگی به شرایط محیطی و مشخصات اجزا دارد

۱۲ نیاز به پژوهش وتحقیقات درسطوح طراحی وساخت در سطح کاربردی در سطح کاربردی

۳) سیستمهای نمایش، سوپر و ایزری و مدیریت

     ساده ترین شکل یک سیستم نمایش و سوپرو ایزری استفاده از یک کامپیوتر مجهز به امکانات سخت افزاری و نرم افزاری لازم جهت برقراری ارتباط با کنترل کننده ها نمایش مقادیر پارامترها و وضعیت تجهیزات و ماشین آلات و همچنین بهره برداری از آنها می باشد.