تحقیق سیستمهای کنترلی و سخت افزاری مرسوم در 78 صفحه با فرمت ورد بسیار جامع شامل بخش های زیر می باشد:
مقدمه
سنسورها
فرستنده ها
سوپاپ های کنترل
کنترل گر های آنالوگی و دیجیتالی
عملکرد انتگرال (تنظیم دوباره )
عملکرد مشتق
کنترل گرهای تجاری
ابزار های محاسبه ای و استدلالی
عملکرد کنترل گر های باز خورد
2-3 ویژگیهای واکنش مدار بسته
عملکرد باردهی
کنترل روشن / خاموش
کنترل گر متناسب
کنترل گر متناسب – انتگرال (PI)
کنترل گر (PID) تناسب – انتگرال – مشتق شده
تنظیم کنترل گر
قانون مبتنی بر تجربه
مدار های جریانی
مدار های سطحی
مدار های فشار ی
مدار های دمایی
روش آزمون و خطای آن لاین
روش Iiegler – Nchals
روش Tyreus –Luyben
نتیجه گیری
شرایط عملکرد وضعیت ثابت
مقدمه
در این فصل ما تجهیزات کنترلی، کارآیی کنترلر، تنظیم کنترلر و مفهوم طراحی سیستمهای کنترلی عمومی را مطالعه می کنیم. سؤالهای بوجود آمده شامل : چگونه می توانیم نوع شیر کنترلی مورد استفاده را انتخاب کنیم؟ چه نوع سنسورهای می توانیم مورد استفاده قرار دهیم؟ کدام مشکلها باعث ایجاد سیگنالهای خطا می شود انواع کنترلرها که باید برای یک کاربرد مورد نظر انتخاب کنیم؟ چگونه می توانیم یک کنترلر را تنظیم کنیم؟
ابتدا باید در بعضی از سخت افزارهای کنترلی جستجوی مختصری انجام دهیم که در سیستمهای کنترلی فرآیندی در حال حاضر مورد استفاده است. از قبیل ترانستیرها، شیرهای کنترلی، کنترلرها و غیره ...
پس ما در مورد کارآیی کنترلرهای مرسوم و تکنیکهای تجربی تنظیمی که در حال حاضر اجرا می شوند بحث می کنیم نهایتاً در مورد مفهوم بعضی از طراحی های مهم و اکتشافاتی که در مشخص کردن ساختار یک سیستم کنترل برای یک فرآیند مفید است صحبت می کنیم.
1 . 3 – ابزارهای کنترلی
بعضی از شناختها از سخت افزارها و نرم افزارهای کنترلی قبل از اینکه بتوانیم در مورد انتخاب و تنظیم آنها بحث کنیم مورد نیاز است ما در مورد جزئیات اینکه مکانیک سیستمهای متنوع چگونه عمل می کنند و همچنین دستگاههای پنوماتیک، هیدرولیک و الکترونیک محاسبه گری که ساخته شده اند کاری نداریم. این جزئیات nitty – gritty می تواند از ابزار دقیق و فروشنده های کامپیوترهای کنترل فرآیندی فراهم شود.
هیچکدام از جزئیات برنامه ریزی یک سیستم کنترل تداخلی در ارتباط با کار ما نمی باشد. هر فروشنده یک سری از جزئیات را ارائه می دهد. ما فقط به دانستن اساس کار آنها و چیزهای را که در نظر دارند انجام دهند، نیاز داریم. در ضمیمه B تصاویر قسمتهای از سخت افزارها داده شده است. یک تحول واقعی در سخت افزارهای ابزار دقیق در دهه های اخیر ایجاد شده است. در بیست سال قبل بیشترین سخت افزارهای کنترلی مکانیکی و پنتوماتیک بودند. از فشار هوای ابزار دقیق جهت راندن ابزار و سیگنالهای کنترل استفاده می کنیم. لوله کشی می بایست به عقب برمی گشت و میان تجهیزات فرآیندی و موقعیت مرکزی تحت عنوان اتاق کنترلی انجام می شد. اتاق کنترل جایی بود که همه کنترلها و ثبت کننده ها در آن نصب و سیگنالها روی ثبت کننده های کاغذی ثبت می شدند. امروزه بیشتر واحدهای جدید از میکرو پروسسور و سخت افزارهای DCS استفاده می کنند که حلقه های کنترلی را شبیه سازی می کنند.
اطلاعاتی که در آن CRT ها نمایش داده می شوند (CRT : لوله های اشعه کاتدی).
بیشتر سیگنالهای که منتقل می شوند هنوز به صورت آنالوگ الکتریکی از سیگنالهای معمولی در حال جریان می باشند. اما استفاده از شبکه ها و بزرگراههای داده های دیجیتالی در حال رشد هستند این سیستم ها قدرت محاسبه بیشتری را فراهم می کنند و به مدلهای ریاضی فرایندها اجازه می دهند به صورت همزمان اجراء شوند. (هنگامیکه فرآیندها در حال اجرا هستند).
با وجود این در سخت افزار مفهوم اصلی سیستم ساختار کنترلی و الگوریتم کنترلی (انواع کنترلرها) ثابت می مانند (مثل 30 سال گذشته) اما حال طراحی ساختارهای کنترلی آسان است ما فقط یک کامپیوتر را دوباره برنامه ریزی می کنیم اما وظیفه مهندس کنترل فرآیند تفاوتی نمی کند (وظیفه آن افزایش سطح یک سیستم کنترلی است که به ما کارآیی ثابت، خوب و پایدار بدهد). همانطور که در فصل یک بحث شد حلقه کنترلی پس خور اصلی شامل یک سنسور برای یافتن تغییرات فرآیند، یک ترانسمتر برای تبدیل سیگنال سنسور به یک سیگنال معادل می باشد. (یک سیگنال هوا – فشار در سیستم پنیوماتیک یا یک سیگنال جریان در سیستم های الکتریکی آنالوگ) یک کنترلر که سیگنالهای این فرآیند را با یک مقدار مقرر مقایسه می کند و تولید یک سیگنال خروجی مخصوص می کند، و یک المان کنترل نهایی با مهارت، متغیرها را بر اساس سیگنال خروجی کنترلر تغییر می دهد. معمولاً المان کنترل نهایی یک شیر کنترل است که توسط هوا کار می کند و باز و بسته می شود.
.
.
.
1-3 ابزار های محاسبه ای و استدلالی
از کنترل سیگنال ها باید محاسبات و عملکرد های استدلالی زیادی صورت گیرد ابزار های الکترونیکی در سیستم های آنالوگی به کار رفته و نرم افزار کامپیوتری درسیستم های DCS به کار رود . برای مثال ، افراینده ها ، تقویت کننده ها ، تقسیم کننده ها ، انتخاب گرهای پسین ، انتخاب گرهای بالا ، محدود کننده های بالا ، محدود کننده های پایین و جذر گیرنده ها ی در مدار کنترل وجود داشته باشند که به میزان گسترده درمیزان کنترل، در کنترل متغیر محاسبه شده ، در کنترل پیش خورد و کنترل تحت الشعاعی به کار می روند و در فصل بعد به آن خواهیم پرداخت . علاوه بر مدارهای کنترلی پایه ، تمامی فرآیند ها دارای ابزار های تنظیم کننده می باشند : 1) اخطار صوتی (آژیه ) برای اخطار به اپراتور در شرایط غیر نرمال یا نا مطمئن و 2) خاتمه دادن فرآیند در شرایط نا مطمئن یا خرابی دستگاه برای مثال اگر موتور کمپرسور بیش از حد بار دهی شود ، سیستم کنترل الکتریکی ، موتور را خاموش کرده و سریعا باقی کار فرایند متوقف خواهدشد به این نوع تنظیم هم قفلی / هم پیوستگی می گویند که سبب شود سو پاپ کنترل کاملا بسته شده یا کاملا باز شود . مثال های دیگر از نوع هم قفلی شامل ، نقص نیروی برق ، نقص پمپ بازخورد یا برگشت ، تشخیص فشار زیاد دمای بالا در لوله و نشان دادن سطع بالا و پایین مایع در مخزن یا سه پایه می باشد . هم قفلی معمولا توسط سوئیچ های فشاری ، مکانیکی یا الکتریکی می شود که در نرم افزار های کامپیوتری در سیستم کنترل کامپیوتر یافت شده و برای اطمینان بیشتر و حذف زائدات معمولا سیم بندی می شوند .
3- عملکرد کنترل گر های باز خورد
2-3 ویژگیهای واکنش مدار بسته
چند ویژگی وجود دارد که بوسیله آن ها می توان عملکرد مطلوب سیستم مدار بسته در محدوده زمانی مشخص کرد . برای مثال می توان مشخص کرد که سیستم مدار بسته ، دقیقا کنترل شده بطور یکه هیچ خط ونوسانی مشاهده نمی شود . بنابراین باید نوع کنترل گر را انتخاب کرده و به گونه ای آن را تنظیم کنیم که مطابق با فرایند باشد و منجر به واکنش مطلوب مدار بسته شود . به طور طبیعی ، مشخصه کنترل باید از طریق فیزیکی بدست آید ....
.
.
.
-3-3 روش Tyreus –Luyben
روش Tyreus –Luyben روشی کاملا مشابه با روش (zn) است اگر چه دارای تنظیمات محافظه کارانه بیشتر بوده و برای کاربرد های کنترل فرآِیند شیمیایی ، مناسب تر است . فرآیند های ، بیشتر شبیه جت های بوئینگ 747 می باشند که می خواهیم با آنها با ملایمت رفتار کینم واگر کنترل های پرواز را برای هواپیماهای شکلی f-16 طراحی کنیم احتمالا برای 2 موقعیت این کار را انجام داده این : حالت حمله و حالت فرود .
در حالت حمله تنظیم براساس روش zn بوده و تنظیمات حالت فرود بر اساس TL است . روش مزبور از Ku بازده نهایی و wu فرکانس نهایی استفاده کرده است . فرمول کنترل گر های PI و PID در جدول 1/3 آمده وتنظیمات TLC برای فرایند های سه مخزن گرمایی در جدول 2/3 ذکر شده است عملکرد این تنظیمات در شکل 16/3 نمایش داده شده است ....
دانلود تحقیق سیستمهای کنترلی و سخت افزاری مرسوم
