پایان نامه جامع مهندسی برق با موضوع بررسی سیستم‌های کنترل گسترده DCS (همراه با تصاویر و اشکال)

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه جامع مهندسی برق با موضوع بررسی سیستم‌های کنترل گسترده DCS (همراه با تصاویر و اشکال) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:100

فهرست مطالب :

فصل ١- مقدمه

    ١-١- معرفی سیستم PROCONTROL P
    ١-٢- وظایف سیستم PROCONTROL P
    ١-٢-١- تبدیلات سیگنال‌ها
    ١-٣- سیستم عیب یاب
    ١-٤- دستگاه POS
    ١-٥- تجهیزات کنترل و ابزار دقیق
    ١-٥-١- مدول ورودی آنالوگ
    ١-٥-٢- مدول ورودی دیجیتال
    ١-٥-٣- مدول خروجی سیگنال آنالوگ
    ١-٥-٤- مدول خروجی دیجیتال
    ١-٥-٥- مدول کنترل آنالوگ و دیجیتال
    ١-٦- رابطهای استاندارد
    ١-٧- سیستم انتقال اطلاعات
    ١-٧-١- شاهراه ارتباطی:
    ١-٧-٢- بایس ایستگاه:
    ١-٧-٣- ساختار تلگرام
    ١-٨- سیستم ایمنی و حفاظتی قابل برنامه ریزی
    ١-٩- سیستم مهندسی، طراحی و سرویس EDS

فصل ٢- «معیارهای ارزیابی و اولویت بندی»  

    ٢-١- اتاق کنترل مرکزی (CCR) شامل:
    ٢-١-١- سخت افزار
    ٢-١-٢- پانل کنترل واحد (UCB) شامل:
    ٢-١-٣- سیستم انتقال اطلاعات و مدارهای واسط (بأس و شبکه …)
    ٢-٢- سیتسم های جنبی و پشتیبان PCS
    ٢-٣- مشخصه‌های سازندگان
    ٢-٤- مشخصه‌های ساختار سیستم‌های بررسی شده
    ٢-٥- اختصاص امتیاز برای معیارهای ذکر شده
    ٢-٦- جمع بندی سیستم‌های بررسی شده از نظر فنی
    ٢-٦-١- مزایای ABB:

فصل ٣- «سیستم‌های کنترل گسترده DCS»  

    ٣-١- مقدمه، تعریف و تاریخچه:
    ٣-٢- کنترل گسترده Distribated control
    ٣-٢-١- مقایسه با ساختارهای پیشین
    ٣-٣- سیستم‌های کامپیوتر مرکزی دوگانه
    ٣-٤- الزامات اساسی در سیستم کنترل گسترده:
    ٣-٤-١- برقراری ارتباط یا پروسه:
    ٣-٤-٢- برآمدن از عهده مسئله بلادرنگ بودن (Real timing):
    ٣-٤-٣- برقراری ارتباط با سایر عناصر در یک سیستم کنترل گسترده:
    ٣-٤-٤- تأمین حفاظت
    ٣-٤-٥- الزامات نرم افزاری کمکی:
    ٣-٤-٦- استاندارد زبان‌های سطح بالا:
    ٣-٥- طراحی ورودی / خروجی:
    ٣-٥-١- الزامات ورودی / خروجی:
    ٣-٥-٢- روش‌های ورودی / خروجی:
    ٣-٦- واحد کنترل محلی:
    ٣-٦-١- پارامترهای اصلی یک کنترل کننده محلی:
    ٣-٦-٢- شروطی برای افزایش قابلیت‌ها:
    ٣-٧- زبانهای برنامه نویسی کنترلی
    ٣-٨- واسطه‌های اپراتور
    ٣-٩- نظارت پروسه:
    ٣-١٠- کشف موارد غیر عادی:
    ٣-١١- کنترل فرایند:
    ٣-١٢- تشخیص اشکالات فرایند
    ٣-١٣- کارکردهای اشکال شناسی:
    ٣-١٤- ثبت نتایج فرایند:
    ٣-١٥- عملیات معمول در واحد Lcu در ایستگاه‌های جدید:
    ٣-١٦- اعلام کننده‌های هوشمند:
    ٣-١٧- ثبت کننده‌های نمودار:
    ٣-١٨- انتخاب مؤلفه‌های ایستگاه:

فصل ٤- «معرفی نرم افزار شبیه ساز DCS»  

    ٤-١- برنامه نویسی به روششی ء گرا
    ٤-١-١- مقدمه:
    ٤-١-٢- برنامه نویسی به روششی ء گرا چیست؟
    ٤-١-٣- دلایل استفاده از روششی ء گرا:
    ٤-٢- تسهیل در نگهداری:
    ٤-٣- بهره گیری از حالت‌های عمومی
    ٤-٤- کم کردن پیچیدگی:
    ٤-٥- طراحی نرم افزار:
    ٤-٦- شرح نرم افزار:
    ٤-٧- چگونگی استفاده از برنامه
    ٤-٨- فرم اصلی برنامه:
    ٤-٩- محاسبات و کنترل فرایند سیستم:
    ٤-١٠- صفحه‌های نمایش اپراتوری:
    ٤-١١- صفحات نمایشی برنامه:
    :Plant level
    :Area level
    :Unit level
    :Group level
    ٤-١١-٥- خلاصه آلدرمها (Alurm sammary):
    ٤-١٢- گرایش‌های آماری (Treds):
    System in operating mode:
    ٢-٤-٤- شرح بعضی جزئیات:
    ٤-١٤- تعریف توابع عملیاتی مورد استفاده در برنامه:
    ٤-١٤-١- تابع handler
    ٤-١٤-٢- تابع main:
    ٤-١٤-٣- تابع opno:
    ٤-١٤-٤- تابع fist:
    ٤-١٤-٥- تابع first:
    ٤-١٤-٦- تابع tmdt:
    ٤-١٤-٧- توابع ایجاد کننده خروجی‌های plant:

ضمیمه الف: خصوصیات سیستم Procontrol

ضمیمه ب: خصوصیات سیستم ارتباط انسان با فرآیند POS

ضمیمه ج: خصوصیات سیستم ارتباط انسان با فرآیند POS

مراجع 

چکیده:

معرفی سیستم PROCONTROL P

سیستم PROCONTROL P ساخت شرکت[1] ABB یکی از سیستم ها کنترل گسترده است که برای کنترل نیروگاه ها استفاده می شود. در این سیستم با استفاده از حافظه در ریزپردازنده سعی شده است که تا حد ممکن از نرم افزار به جای سخت افزار استفاده گردد. همچنین به جای استفاده از روش سیم کشی معمول از سیستم باس[2] استفاده شده است. باس حاوی تمامی سیگنال ها و اطلاعات کامل سیستم است. این سیستم به گونه ای طراحی شده است که تمام وظایف کنترل ‏فرآیند و نمایش آن را انجام دهد. این وظایف عبارتند از:

تبدیلات سیگنالها[3]

انتقال اطلاعات

نظارت

کنترل دیجیتال

کنترل آنالوگ

حفاظت

مدیریت فرآیند

بهره برداری و مراقبت فرآیند

PROCONTROL P دارای یک شاهراه ارتباطی[4] است که انتقال اطلاعات با این وسایل و اجزای کنترلی را برقرار می سازد.

انتقال اطلاعات به صورت سریال و پیوسته برای کنترل سیستم از طریق یک شاهراه ارتباطی صورت می گیرد. این شاهراه غالباً دارای یک ساختار دو کاناله و به خاطر افزونگی است. ایستگاهها[5] به شاهراه ارتباطی متصل می شوند. از این ایتسگاه ها به منظور انجام اعمال تبدیل سیگنال ها و کنترل دیجیتال و آنالوگ استفاده می شود.

کنترل و نظارت اپراتور بر فرآیند به وسیله دستگاه ارتباط با اپراتور[6] POS انجام می‌پذیرد. Pos برای این نمایش فرایند از تصویرهای رنگی و برای دریافت پیام از صفحه کلیدها و یا Mouse استفادهمی کند. به وسیله سیستم عیب یاب[7] CDS علاوه بر عیب یابی خودکار سیستم و تجهیزات، قابلیت مشاهده و دسترسی به تمامی اطلاعات سیستم فراهم گشته است.

رابطهای استاندارد امکان ارتباط ببین Procontrol P و کامپیوتر و یا سایر سیستم های کنترل را برقرار می سازند. Procontrol P وظایف کنترل و حفاظت قسمت های مهم و حساس مثل کنترل و حفاظت توربین و یا حفاظت دیگ بخار را نیز به عهده می گیرد.

سیستم ها و اجزاء منحصر به فرد و غیر متمرکز با ترکیب شدن با یکدیگر گروه های پردازشی جامع و کاملی را در سطوح مختلف سیستم کنترلی، به صورت سلسله مراتبی به وجود می آورند.

یک مدول الکترونیک عمل کنترل یک یا چندمحرک وابسته به هم را انجام می دهد. این کار در سطح کنترل محرک صورت می گیرد. در سطح بالون کنترل محرک، چندین مدول کنترل محرک که مربوط به یک قسمت از فرآیند هستند، با استفاده از یک مدول در سطح کنترل گروهی، هدایت و هماهنگ می شوند.

در سیستم های پیشرفته کنترل خودکار، کنترل تمام سیستم توسط یک واحد کنترل، از سطح واحد صورت می گیرد. به خاطر ساختار غیر متمرکز و قابلیت پیشتیبانی، سیستم POS می تواند تمام نیازها برای دسترسی به سیستم را پاسخ دهد. سطح مدیریت، وظیفه مدیریت و نظارت روی چندین واحد مختلف، برای انجام عملیاتی معین (از قبیل بهینه کردن قیمت و …) را بر عهده دارد.

نیازها و ملزومات مختلف قابل دسترسی و یا پشتیبانی برای سیستم های نیروگاهی عبارتند از:

    دسترسی سریع برای سیستم هایی که تاثیر مستقیم بر روی تولید دارند.
    دسترسی متوسط به قسمت هایی که یک اشکال یا خطای کوتاه مدت در آنها باعث تاثیر بر روی تولید نشود.
    امکان دسترسی به قسمت هایی که تاثیرات اندکی روی تولید دارند.

نیازهای دسترسی در هر یک از موارد بالا به وسیله یک طراحی مناسب با ایجاد سیستم پشتیبانی صورت می گیرد.

خصوصیات این سیتسم در ضمیمه الف ارائه شده است.

    سیستم عیب یاب

سیتسم کنترل Procontrol P به طور خودکار اشکالات سیستم را نشان می دهد. مبدلها، اندازه گیرها، مدولها سیستم انتقال و کنترل کننده ها به طور کامل بررسی و کنترل می شوند. تمام مدولها دارای قابلیت خود عیب یابی هستند.

تجهیزات عیب یابی کاملا از وسایل و تجهیزات عملیاتی مستقل هستند. علائم هشدار دهنده، علاوه بر اینکه بر روی مدولهای مختلف مشخص هستند، همراه با جزئیات در قسمت اطاق کنترل نیز نمایش داده می شوند. عملکرد خودکار تشخیص عیب برای تجهیزات کنترلی، عیب یابی سریع کاهش زمان تعمیرات و در نتیجه، بالارفتن قابلیت اعتماد را در خواهد داشت.

2.دستگاه POS

این قسمت با بهره گیری از واحد نمایش رنگی ویدیوئی VDU[8] و صفحه کلید ها، Mouse امکان نمایش و زمان در تنظیم و هدایت فرآیند را مهیا می سازد. سیستم ارتباط با اپراتور طراحی شده برای اتاق کنترل، pos 20 و یا pos 25 است، که هر کدام دارای خصوصیاتی می باشند. Pos 20 نسخه قدیمی تر این سیستم است که بر مبنای کامپیوترهای VAX کار می کند و از نظر عملیاتی از pos 25 (که جدیدتر است) ضعیفتر می باشد. Pos 25 براساس کامپیوتر های شخصی کار می کند. این کامپیوتر ها باید دارای قابلیت هایی همچون حافظه زیاد و پردازشگر قوی باشند. در هر حال، هر دو سیستم با توجه به تفاوت هایی که دارند قابلیت ارتباط وسیعی را مابین اپراتور و فرایند فراهم می کنند.

مشترکات این دو سیستم در اینجا بحث می شود و خصوصیات آنها در ضمایم ب و ج در آخر گزارش ارائه شده است.

با توجه به خصوصیات سیستم سلسله مراتبی،در اتاق فرمان نیز برای نمایش اطلاعات از این روش استفاده شده است. دستگاه pos دارای ساختار غیر متمرکز است که در شکل 3 نشان داده شده است.

دستگاه pos برتری های زیر را نسبت به اتاق فرمان های معمولی دارد.

    بنا به نیاز اپراتور، اطلاعات را روی صفحه تصویر، نمایش می دهد. نمایش اطلاعات در هر تصویر به اندازه کافی و لازم با درج جزئیات در هر زمان می باشد.
    هماهنگی بهتر با ساختار غیر متمرکز برای هدایت فرایند، نسبت به کنترل فرایند از اتاق فرمان های معمولی با حجم اطلاعات زیاد احتیاج به فضای کمتری دارد.
    قابلیت تطبیق ساده و انعطاف پذیر نسبت به وظایف متغیر
    قابل برنامه ریزی
    نمایش با کیفیت عالی
    نگاهداری ساده
    قابل توسعه (سادگی)

مشخصه ویژه دستگاه POS امکان نمایش گرافیکی و چند جانبه در سطوح مختلف است. این نمایش ها عبارتند از:

    نمایش کل فرایند: نمایش بخش های مختلف فرایند و اعلام اشکالات آنها
    نمایش ناحیه: نمایش جامع گروه های عملیاتی بخشی از فرایند (ناحیه) و اعلام اشکالات انها
    نمایش گروه: نمایش جامع عملیات حلقه های کنترل یک گروه مشخص یا مقادیر اندازه گیری شده
    نمایش حلقه: مسیر کامل عملیات یک حلقه کنترل و مقادیر اندازه گیری شده را نمایش می دهد.
    تصور Mimic: نمایش عمومی و شبیه سازی شده فرایند و نمایش اطلاعات جاری فرایند
    نمایش منحنی: نمایش کمیت ها نسبت به زمان «امکان ثبت و نمایش 6 محنی روی صفحه تصویر با دقت و درجه بالای گرافیکی وجود دارد.»
    تصویر مشخصه[9]: نمایش منحنی مشخصه د رمحورهای X – Y که نشان دهنده نقاط کار جاری اجزا مهم فرایند
    نمایش نمودار[10]: نمایش گروهی از کمیت ها، (مثل درجه حرارت) که دارای یک واحد یکسان می باشند.
    نمایش اخطار یا هشدار: تمام اشکالات و هشدارهای سیستم نمایش داده می شود و در صورت بروز اشکال با فشردن یک کلید بدون توجه به هر سطح می توان به نمایش هشدار رجوع کرد.