فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:12
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
مقدمه 2
پرسشنامه و جدول فراوانی 3
نمودار میلهای 4
نمودار مستطیلی 4
نمودار چندبرفراوانی 5
نمودار دایرهای 7
نمودار ساقه و برگ 7
نمودار جعبهای 8
میانگین 9
10
نتیجهگیری 11
مقدمه:
هدف این پروژه بررسی وزن کارمندان شاغل در یک شرکت میباشد بعضی از کارمندان میگویند که وزن آنها در کارکردنشان تاثیری ندارد ولی بعضی دیگر میگویند که وزن در کارکردن آنها موثر است با مشاهده میتوان گفت که کارمندانی که وزن بسیار زیاد یا وزن خیلی کم دارند نمیتوانند کار خود را به خوبی انجام دهند مثلاً درجا به جا کردن چند قطعه با مشکل روبرو می شوند .
این پروژه از طریق پرسش از کارمندان یک شرکت تولید قطعات خودرو آغاز شده در این رابطه دادهها جمع آوری شده و مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار می گیرند . در این بررسی از محاسبات آماری ،نمودارها و محاسبات احتمالات شرطی استفاده می شود .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:78
فهرست مطالب:
مقدمه. 6
تاریخچه نرم افزار. 8
فصل1
آشنایی با محیط کار MDT. 10
روش های دست یابی به فرمان ها. 12
مرورگر. 12
فیلتر مرورگر. 14
کادر محاوره ای Mechanical Option. 16
فصل 2
پروفیل ها. 25
شرایط پروفیل ها. 25
تولید پروفیل از طرح اولیه. 26
قیود هندسی. 27
فصل 3
طرح های کاری. 31
صفحه ترسیم. 31
صفحات کاری. 33
محورهای کاری. 40
نقاط کاری. 41
فصل 4
مفهوم طرح. 43
تولید حجم به روش برجسته کردن. 44
فرمان AMEXTRUDE. 44
تولید حجم به روش جاروب کردن مسیر. 49
مسیرهای دو بعدی. 49
فرمان AMSWEEP. 51
مسیرهای سه بعدی. 54
مسیرهای سه بعدی حلزونی. 55
مسیرهای منحنی سه بعدی. 59
مسیرهای سه بعدی لوله. 63
مسیر های لبه سه بعدی قطعات. 67
تولید حجم های دارای محور تقارن. 68
فرمان AMREVOLVE. 68
تولید حجم با تغییر شکل مقطع. 71
فرمان AMLOFT. 71
شرایط لازم برای مقاطع
مقدمه ای برنرم افزار mechanical desktop v.6
نرم افزارMECHANICAL DESKTOP که به اختصار MTD خوانده می شود. نرم افزار بسیار مؤثر و دارای توانایی های منحصر به فردی در طراحی قطعات نامعین و طراحی قطعات معمین میباشد. این نرم افزار توسط شرکت Autodesk پشتیبانی شده است وچندین سال پیش ابتدایی ترین نرم افزار ان تحت نام MDT2 به بازار آمد .
به همراه تکمیل شدن نرم افزارAutoCAD هنگامی که این نرم افزار به نسخه 12 رسید مبحث جدیدی تحت عنوان AMD (ساخت احجام Solid) مورد توجه خاص شرکت Autodesk قرار گرفت که بعد از آن MDT2 ارائه شد که بسیار ضعیف بود.
اما با تکمیل علم ودانش این نرم افزار در نسخه 4 دارای بخش بسیار جالبی تحت عنوان طراحی قطعات استاندارد و محاسبات مهندسی ارائه شد. اما اکنون این نرم افزار تا نسخه 7 ارائه شده است .
همچنین این نرم افزار به برنامه جانبیMechanical Desktop Power Pack مجهز شده که بسیار جالب وقوی میباشد که دارای قابلیت های بسیار جالبی از جمله:
• طراحی و ویرایش طراحی به طور همزمان
• ایجاد وآنالیزسطوح (Surface) به صورت بسیار قوی
• انجام طراحی قطعات استاندارد از قبیل.پیچ.مهره.واشر.بادامک و...
• خصوصیات این مجموعه دراین است که مباحث پیشرفته وکاربردی را شامل میشود واز قسمت ابتدایی آن (Part Modeling) چشم پوشی کرده است .ومباحث پیشرفته از قبیل تحلیل تنش وساخت قطعات معین در Pack Power را شامل میشود.
نرم افزار MDT یک نرم افزار مدل سازی سه بعدی پارامتری است که امکانات ویژه ای برای طراحی قطعات و مجموعه های مکانیکی وهمچنین تولید نقشه از این طرحها دارد . امروزه رایانه به ابزار قدرتمند وجدایی ناپذیر در امور صنعت و محاسبات پیچیده غلمی مبدل شده است ونمیتوان براحتی و بدون استفاده از آن به حرکتات علمی و صنعتی ادامه داد . این ابزار قدرتمند خود نیز در سیطره پیشترفت پرشتاب زمان قرار گرفته است . وبا سرعت و شتاب بسیار بالا قلمرو نفوذ خود را گسترش میدهد. از جمله موارد استفاده از رایانه در مراحل طراحی و تولید قطعه
(CAD/CAM/CAE) میباشد . در طراحی وتولید قطعات صنعتی از نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی زیر استفاده میشود:
,ProEngeenier ,Catia ,MechanicalDesktop Solidwork
در این اثر تلاش شده است که با به کار گرفتن تصاویر,جداول,دستورات مختلف ومدلینگ واسمبل قطعات یک سیلندر پیستون هیدرولیک.یک آشنایی مقدماتی از ابن نرم افزار ارائه شود تا کسانی که علاقه مند به فراگیری این نرم افزار هستند با مقدمات این نرم افزار آشنا شوند. البته این نکته قابل توجه است که کسانی که مایل به فراکیری این نرم افزار هستند باید قبل از این یک آشنایی.هرچند مختصر با Autocad داشته باشند که این امر باعث میشود تادر امر فراگیری موفق تر باشند.
قابل ذکر است که مطالب ذکر شده از ویرایش ششم (MDT6) میباشد.
درخاتمه این پایان نامه را به پدر مادر عزیزم به پاس قدر دانی گوشه ای اززحماتشان تقدیم میکنم .
تاریخچه نرم افزار :
این نرم افزار از ویرایش یک تحت اتو کد 13شروع به برنامه نویسی توسط شرکت Autodesk شد که همزمان با پیشرفت تکنولوژی و صنعت قادر به جوابگویی طراحی قطعات صنعتی نبود تا اینکه ویرایشهای بالاتری ازاین نرم اقزار شروع به کار واتوکد 14 به بازار امد وهمزمان با آن این شرکت MDT2 را شروع به کار نمود که تفاوتهای بین ویرایش 2و3 تحول عظیمی در برنامه این نرم افزار نمود تا جایی که اکثر این کارخانه جات به خصوص واحدهای تولیدی کوچک رجوع به این سمت آورده واز امکانات قوی این نرم افزاد بهره جستند تا اینکه در سال 1998 میلادی همزمان با پیشرفت تکنولوژی در صنایع هواپیمایی وخودرو سازی در تمام موارد طراحی.این نرم افزار قدرت لازم را پیدا نکرد وجوابگوی طراحان نگردید وباعث شد تا باز هم همان کامپیوتر های قدرتمند sun-hpوibmوsiliconو دیگر کامپیوترهای پرقدرت work station روی بورس صنعت جای پای خود را محکم کنند هر چند هزینه های آنها چندین برابر حتی تا صد برابر افزایش داشت و علت آن هم قابلیت محاسبات قوی وگرافیک قوی تراین کامپیوترها درنرم افزارهایcad/cam و cadبود اما باز هم در کنار این نرم اقزارهای قدرتمند MDT به عنوان یک نرم افزار کمکی در امر طراحی مورد توجه قرار گرفت وبا توجه به اینکه این نرم افزار تحت Autocadاجرا میشود تا کنون به عنوان یکی از قوی ترین نرم افزارهای روز دنیا شناخته شده ومورد توجه طراحان قرار گرفته است.
شرکت Autodesk یکی از برجسته ترین شرکتهای تهیه کننده و نویسنده نرم افزارهای cad میباشد.که به همین منظور تا کنون با سرعت فوق الاده زیادی قادر به تهیه و ویرایشهای مختلفی از نرم افزار MDT گردیده است وپس از مدت یک سال ویرایش MDT3 را به بازار عرضه نمود.همزمان با سال MDT4 – 2000 که تحت اتوکد 2000 اجرا میشود را به بازارعرضه نمود که به قول گروهی از شرکتهای برنامه نویس اخرین ویرایش نرم افزاری Autocad میباشد واخیرا نیز ویرایش5 وهمچنین ویرایش6 و7این نرم افزار وارد بازار شده است .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:70
فهرست مطالب:
فصل اول :
چکیده نتایج طرح
فصل دوم :
1ـ2 مقدمه
2ـ2 تاریخچه
3ـ2 مزایا
4ـ2 بررسی قابلیت جذب بازار و قیمت فروش
فصل سوم :
1ـ3 نگرش کلی بر فرآیند تولید
2ـ3 شرح فرآیند تولید
3ـ3 کنترل کیفیت
4ـ3 برنامه تولید
5ـ3 شرایط عملکرد
6ـ3 محاسبه مواد اولیه مورد نیاز
7ـ3 دستگاه و تجهیزات خط تولید
8ـ3 تاسیسات عمومی واحد
9ـ3 نیروی انسانی
10ـ3 ساختمانها و مساحت کارخانه
11ـ3 برنامه زمانبندی اجرای طرح
فصل چهارم :
1ـ4 هزینه مواد اولیه
2ـ4 هزینه ماشین آلات
3ـ4 هزینه احداث ساختمان
4ـ4 هزینه تاسیسات حمل و نقل
5ـ4 هزینه نیروی انسانی
6ـ4 هزینه لوازم دفتری
7ـ4 هزینه قبل از بهرهبرداری
8ـ4 سرمایه گذاری تابت
9ـ4 محاسبه سرمایه در گردش
10ـ4ـ محاسبه سرمایه گذاری کل
11ـ4 محاسبه هزینه تسهیلات بانکی
12ـ4 محاسبه هزینه تعمیرات و نگهداری
13ـ4 محاسبه هرینههای استهلاک
14ـ4 محاسبه هزینههای عملیاتی
15ـ4 قیمت تمام شده محصول و تفکیک هزینههای ثابت و متغییر
16ـ4 محاسبه قیمت تمام شده تولید
17ـ4 قیمت فروش محصول
18ـ4 سود سالیانه
19ـ4 محاسبه نقلیه سربسر
20ـ4 محاسبه نرخ برگشت سرمایه
21ـ4 محاسبه ارزش افزوده
22ـ4 نتیجه گیری
فصل اول
((چکیده نتایج طرح))
( چکیده نتایج طرح )
ردیف موضوعات
1ـ1 مشخصه طرح
عنوان : قطعات پیش ساخته بتونی جهت ساختمان سازی
2ـ1 ظرفیت تولید 450000 متر مکعب
فرآیند تولید :
تهیه بتن
قالب گیری کپورینگ
آرماتور بندی
3ـ1 شرایط عملیاتی :
تعداد روزگاری : 275 روز
تعداد شیفت : 3 شیفت
ساعات کار روزانه 22ساعت
4ـ1 درصد تامین مواد اولیه
داخلی 100%
خارجی ـ
5ـ1 تعداد کارکنان :
مدیریت یا مهندس : 3 نفر
پرسنل تولیدی : 7 نفر تکنسین ، 10 نفر
کل پرسنل واحد : 51 نفر
6ـ1 تاسیسات زیر بنایی
توان برق 500 کیلووات
آب مصرفی روزانه : 1042 لیتر
سوخت مصرفی روزانه :134750 لیتر گازوئیل
سوخت مصرفی روزانه : 49750 لیتر بنزین
7ـ1 دستگاه و تجهیزات خط تولید
بخش خارجی 21 میلیون یورو
8ـ 1 زمین و ساختمانها :
ساخت زمین : 50000 متر مربع
سطح زیر بنا :سالن تولید 11000 متر مربع
انبارها 1000 متر مربع
9ـ1 سرمایه گذاری :
داراییهای ثابت 357909 میلیون ریال
سرمایه درگردش23361 میلیون ریال
کل سرمایه گذاری 381270 میلیون ریال
سرمایه گذاری مجری 38127 میلیون ریال
تسهیلات بلند مدت 343143 میلیون ریال
تسهیلات کوتاه مدت ( نداریم )
10ـ1 قیمت تمام شده 343288 ریال هر متر مکعب ( 154480 میلیون ریال )
کل هزینه های ثابت 57107 میلیون ریال
کل هزینههای متغییر97373 میلیون ریال
قیمت فروش 512742 ریال / متر مکعب (230734 میلیون ریال )
11ـ1 شاخصهای اقتصادی
سود نایژه در ظرفیت نهایی 76254 میلیون ریال
ارزش افزوده :120030 میلیون ریال
نقطه سربستر : 8/42
دوره برگشت سرمایه :8 سال
مدت اجرای پروژه تا زمان بهره برداری کامل : هیجده ماه
چکیده:
طرح تولید قطعات پیش ساخته بتونی - فصل چهارم - بخش دوم و پایانی
5ـ4ـ هزینه نیروی انسانی
محاسبه حقوق و مزایا پرسنل واحد تولیدی بر اساس جداول رسمی حقوقی پیشنهاد وزارت صنایع صورت گرفته جدول (7ـ4 ) تعداد کارکنان و حقوق آنه جمعبندی گردیده است . مبلغ مزایا و اضافه کاری کاکنان با افزایش مدت پرداخت حقوق تا سقف 14 ماه به حساب آمده است .
جدول (7ـ4) حقوق و مزایای پرسنلی
عنوان شغل
تعداد (نفر)
حقوق ماهیانه ( ریال)
مجموع حقوق ماهیانه
کل پرداخت سالیانه 14 ماه (میلیون ریال)
مدیر کارخانه و مدیر فنی
1
8.000.000
8.000.000
112
مهندس
2
6.000.000
12.000.000
168
تکنسین
4
4.000.000
16.000.000
224
پرسنل خط تولید
24
2.000.000
48.000.000
672
حسابدار و تدارکات
3
4.000.000
12.000.000
168
تاسیسات
1
4.000.000
4.000.000
56
مسئول آزمایشگاه
1
6.000.000
6.000.000
84
جوشکار و آروماتور بند درجه 1
2
3.000.000
6.000.000
84
کارگر جوشکار و آرماتوربند
5
2.000.000
10.000.000
240
راننده پایه 1
4
4.000.000
16.000.000
224
راننده معمولی
2
2.500.000
5.0000.000
70
نگهبان
2
3.000.000
6.000.000
84
جمع
51
2086
بیمه
23%
7/479
جمع کل حقوق و بیمه
2566
این کارخانه در 3 شیفت فعالیت می کند و به دلیل فنی بودن کار حضور کلیه کادر فنی در هر شیفت لازم است لذا هزینه پرسنلی عملاً 3 برابر محاسبه میگردد .
6ـ4ـ هزینه لوازم اداری و دفتری
لوازم اداری و دفتری شامل میز ، صندلی ، نوشت افزار ،ماشینهای اداری و تحریر و نظایر آن برای یک واحد تولیدی ضروری بوده و با عنایت به تعداد کارکنان این واحد و ادغام کلیه فعالیتها و تشکیلات دفتر مرکزی در مجموعه وظایف این بخش ( بواسطه عدم پیشبینی دفتر مرکزی به جهت سهولت در برنامهریزی و حذف هزینههای اضافی و غیر ضروری ) بخسی از هزینههای آن در مجموع در نظر گرفته شده که مقدار کلی آن معادل 200 میلیون ریال برآورد میگردد .
7ـ 4ـ هزینههای قبل از بهره برداری و سایر هزینهها
تدارکات اولیه و طی کلیه مراحل طرح از بدو اخذ مجوز احداث تا مرحله نصب و راهاندازی کارخانه مستلزم صرف هزینههایی خواهد بود که متناسب با انواع و ابعاد طرح و شرایط اقتصادی میزان آن متغییر بوده ، از اینرو کلیه مخارج مرتبط با این مسائل به صورت درصدی از سرمایهگذاری پیشبینی شده محاسبه میگردند که تحت عناوین هزینههای مطالعات مقدماتی ،تهیه طرح ، آموزشهای اولیه ، دریافت وام و تسهیلات بانکی و مشاورههای مهندسی به شرح زیر برآورد میگردد .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:33
فهرست مطالب:
مقدمه
کلایسترون
کاربردهای کلایسترون
مگنترون
لامپ های O-TWT
ابزارهای نیمه هادی مایکروویو
ترانزیستور اثر میدان مایکروویو
ساختمان MOSEFET و عملکرد آن
عملکرد و کاربردها
دیودهای وراکتور
طرز عمل :
مواد و ساختمان :
دیود تونل
دیود پین (PIN) و کاربردهای آن :
دیودهای اثر گان :
معرفی :
دیود گان و کاربردهای آن :
اصول دیود شاتکی :
دیودهای IMPATT :
فیزیک دیود IMPATT :
دیودهای تراپت (TRAPTT) :
اصول کار :
دیودهای بریت BARITT
دیودهای DOVETT
لیزرهای گارنی :
لیزرهای نیمه هادی
منابـع
مقدمه:
با اختراع رادار نیازی پیدا شد به دستگاه های الکترونی که در طول موج های رادیویی کوچک تر کار کنند از آن هنگام، دانش و فنون تکامل سریعی یافته است.
فنون مایکروویو بیش از پیش در کاربردهایی گوناگون، مانند ستاره شناسی رادیویی، ارتباطات دور، دریانوردی و مطالعه خواص فیزیکی و شیمیایی مواد، وارد شوند.
فنون مایکروویو که در مطالعات فضایی و در برخی از پژوهش های علمی نیز کاربردهای ارزنده ای دارند از ظریف ترین فنون امروزی هستند که تسلط بر آنها بدون شناخت کامل اصول بنیادی و نظری مربوط امکان پذیر نیست.
سیستم های مایکروویو، شامل موج برهای لوله ای توخالی و حفهره های مشدد تهی، می باشد. از نظر نمود به نحوی بارز از سیستم های الکترونیک مداری که از عناصر فشرده تشکیل می شوند، می باشد.
کلایسترون
کلایسترون یک لامپ خلاء است که به عنوان جنراتور یا تقویت کننده قدرت در فرکانس های مایکروویو به کار می رود. در موارد خاصی کلایسترون به عنوان ضرب کننده فرکانس هم به کار رفته است.
کاربردهای کلایسترون
کلایسترون به عنوان مولد امواج مایکروویو در فرستنده های مایکروویو در رادار فراوان به کار می رود. در گیرنده ها به عنوان L.O. اسیلاتور محلی به کار می رود. خروجی کلایسترون قابلیت مدوله شدن دارد.
کلایسترون مدوله شده فرکانس در ارتباطات مایکروویو متحرک به کار می رود، در تقویت کننده های پارامتریک به عنوان نوسان ساز پمپ نیز کاربرد دارد.
مگنترون
مگنترون یکی از منابع اولیه توان مایکروویو می باشد که در هنگام جنگ جهانی دوم سال ها قبل از اختراع کلایسترون و TWT و سایر جنراتورهای مایکرویو ساخت آن پیشرفت کامل کرد. مگنترون قادر است توان DC را به توان مایکرویو با راندمان 50 تا 80 درصد تبدیل نماید و توان پالسی در حدود مگاوات و توان CW در حدود چند کیلووات بدهد.
علی رغم توان بالا، چون مگنترون دارای راندمان بالائی است لذا مسأله تلفات حرارتی تا اندازه ای حل شده است. البته قابلیت مدولاسیون تنظیم فرکانسی این وسیله محدود است و به همین علت کلایسترون با پهنای زیاد و TWT جانشین مگنترون در فرستنده های قدرت راداری شده اند ولی در رادارهای نسبتاً ساده هنوز مگنترون بیشتر استفاده می شود چون قیمت ارزان تر و راندمان بیشتری دارد. مگنترون هم چنین در صنعت تأسیسات حرارتی زیاد به کار می رود.
مگنترون دارای 3 نوع مشهور است :
لامپ های O-TWT
لامپ های موج متحرک ( ORDINARY TYPE TRAVELING WAVE)
در بخش اول کلایسترون را مورد بررسی و مطالعه قرار دادیم که به عنوان نوسانگر دارای قدرت تنظیم فرکانس به صورت الکترونیک در حدود 25 مگا هرتز است و به صورت مکانیکی پهنای باند وسیع حدود 1000 تا 2000 مگا هرتز ولی سرعت عمل کم را دارد و تقویت کننده های چند محفظه ای دارای بهره بیشتر حدود 30 تا 70 دی بی با سطح توان پالسی چند مگاوات بوده و دارای پهنای باند 1 تا 8 درصد می باشد.
لامپ های TWT بر اساس کوپلینگ بیم الکترونی با میدان RF در وسیله موج آهسته SWS است.
میدان الکتریکی و مغناطیسی بایاس، در فضای داخل لامپ با یکدیگر موازی اند. و درنتیجه حرکت الکترون ها خطی است (در مقابل حرکت سیکلوئیدی الکترون ها در لامپ های میدان متقاطع). به همین دلیل این نوع را لامپ های بیم خطی (LINEAR BEAM) یا معمولی (ORDINARY) می نامند.
در فضای موج آهسته SWS، میدان الکتریکی RF حرکت می کند، به همین دلیل این ها را لامپ های موج رونده می نامند.
که به اختصار واژه فنی TWT را انتخاب می کنیم.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:87
فهرست مطالب:
دیباچه
فصل اول _ پیش درآمد
۱-۱- لزوم استفاده از اتوماسیون صنعتی
۲-۱- تاریخچه سیستمهای کنترل
۱-۲-۱- سیستمهای پنوماتیک
۲-۲-۱- سیستمهای الکترونیک
۳-۲-۱- سیستمهای کنترل دیجیتال
۴-۲-۱- سیستمهای کنترل غیرمتمرکز
۱-۴-۲-۱- مزایای سیستمهای DCS
فصل دوم_شرح نرم افزار پروژه
۲-۱- نرم افزار پروژه
۲-۲- ارتباط مودمی
۲-۳- معرفی سایت
۲-۴- Run Project
۲-۵- Software Detail
۲-۶- Hardware Detail
۲-۷- Document Sources
۲-۸- Links
۲-۹- Future
۲-۱۰- نحوه عملکرد برنامه در بخش”ارتباط مودمی”
۲-۱۱- ارتباط با سخت افزار
فصل سوم_شرح عملکرد سخت افزار
۳-۱- سخت افزار پروژه در یک نگاه
۳-۲- شرح عملکرد
۳-۳- مشکلات و راه حلها
فصل چهارم- جمع بندی و نتیجه گیری
ضمیمه۱
ضمیمه ۲
ضمیمه ۳ – مدار داخلی ICهای بکار رفته در سخت افزار
منابع
فهرست شکل ها
شکل ۲-۱ – home page
شکل ۲-۲ – run project
شکل ۲-۳ – Software Detail
شکل ۲-۴ – hard Detail
شکل ۲-۵ – Document Sources
شکل ۲-۶ – Links
شکل ۲-۷ – Future
شکل ۳-۱- چارت مسیر data
شکل ۳-۲- چارت تغذیه
شکل ۳-۳- مسیر ارسالdata (الف )
شکل ۳-۴- مسیر ارسالdata (ب )
چکیده:
دیباچه
کنترل کلمه ای است که بشر از ابتدای خلقت به دنبال شیوه های گوناگون آن بوده است. بشر نخستین(ناندرتال) با آزمون روش های مختلف به دنبال رام کردن طبیعت و بارور کردن زمین بود. با تشکیل جوامع بشری از کوچکترین شکل خود(خانواده)انسان به دنبال تحت اختیار گرفتن جنبه های مختلف زندگی بوده است. به دنبال گسترش زندگی اجتماعی و بوجود آمدن مبانی حکومتی، افراد مختلف به سبب قدرت، مکنت، اصالت خانوادگی و… در پی کسب برتری نسبت به سایرین که منجربه در دست داشتن اختیار خود و دیگران بوده، تلاش میکردند. به دنبال این خصیصه که حس جاه طلبی انسان را تحریک می کرد برای بدست آوردن قدرت و کنترل بیشتر میان جوامع مختلف جنگهای خونینی رخ داده است که حتی در صده های اخیر نیز شاهد آن بوده ایم.
با شکل گرفتن فناوری و خارج شدن بشر از ورطه جهالت تلاش برای بدست گرفتن کنترل، انسان را به یافتن شیوه های جد ید برای ارضای آز خویش وا داشت. با اختراع اسلحه دیگر دوران شمشیر و کمان به سر آمد. با به میدان آمدن توپ و تانک دیگر جایی برای اسب و منجنیق نبود.
اما در دنیای فناوری هیچ چیز متوقف نمی شود. با کشف کامپیوتر و هوش مصنوعی زندگی بشر به کلی دگرگون شد. با این اکتشافات از ارزش جنگ افزار روزبه روز کاسته می شد و بر اهمیت تبلیغ و علوم وابسته به هوش مصنوعی افزوده می شد. اندک اندک کنترل جنبه فیزیکی خود را به جنبه فکری بدل می کرد و تشنگان قدرت به دنبال راههای کنترل افکار افتادند و نه کنترل اجسام.
اما اگر به سطح خرد جامعه بنگریم در می یابیم که هر انسانی چه برای ارضای حس جاه طلبی و چه برای رفاه و آسایش خود به دنبال روشهایی برای کنترل و تحت اختیار داشتن شئونات زندگی خود است. این کنترل شامل اعضای خانواده، اسباب زندگی، لوازم کـــار و… می شود.
با نگاه به زندگی بشری از زمان شکل گیری بنیان زندگی خانوادگی مشاهده می کنیم که اولین مظهر پیشرفت بشریت در خانه انسان نمایان می شود و همواره این پیشرفت برای توسعه رفاه انسان بوده است.
از زمان اختراع چرخ تا اولین کامپیوتر و لامپ خلا ء اسباب زندگی به شکل شگرفی دچار دگرگونی شده اند. اما تغییرات عمده در نیم قرن اخیر رخ داده است که کامپیوتر وارد زندگی شخصی هر فرد شده و هر که بیشر و بهتر از مزا یای آن مطلع شد و بهره برد، رفاه بیشتری خواهد داشت.
امروزه کار بدانجا رسیده است که انسان حاضر نیست حتی برای خاموش کردن یک چراغ از جای خود حرکت نماید و حال که فن آوری اینچنین اجازه ای به او میدهد او نیز حریصانه طالب آن است. امروز حتی می توان از فواصلی بعید به کنترل آنچه مربوط به ماست بپردازیم، کاری که بشر نخستین در رویا میدید.
در این پایان نامه برحسب موضوع به ارائه شمایی از یک سیستم کنترل وسایل(اسباب منزل,خطوط تولیدات صنعتی,…) از طریق فناوری اینترنت به عنوان یک شبکه ارتباطی و از راه دور می پردازیم. در این راستا سعی شده است تا از سخت افزار و نرم افزار مناسب استفاده شود، اما ذیق وقت و در بعضی موارد کمبود امکانات دایره مقدورات را تنگ نمود و حاصل آن،این پایان نامه است که تقدیم میگردد.
فصل اول _ پیش درآمد
– اتوماسیون صنعتی
درابتدا بهتر است کمی با مفهوم اتوماسیون یا به معنای ساده تر کنترل دستگاههای صنعتی با استفاده از کامپیوتر آشنا شویم.
1-1- لزوم استفاده از اتوماسیون صنعتی
با توجه به پیشرفت بسیار سریع تکنولوژی و وجود رقابتهای شدید در بین صنعتگران دو مقوله دقت و زمان در انجام کارهای تولیدی و خدماتی بسیار مهم و سرنوشتساز شده است. دیگر سیستمهای قدیمی جوابگوی نیازهای صنعت توسعه یافته امروز نبوده و به کار بردن سیستمهایی که با دخالت مستقیم نیروی انسانی عمل میکنند، امری نامعقول مینمود. چرا که در این موارد دقت و سرعت عمل سیستم بسیار پایین و وابسته به نیروی کاربر است.
بنابراین ماشینهای هوشمند و نیمههوشمند وارد بازار صنعت شدند و بعد از مدتی آن چنان جای خود را پیدا کردند که علاوه بر زمینههای صنعتی در کارهای خدماتی نیز جایگاه ویژهای یافتند. کنترل سیستمهای بسیار پیچیدهای که قبلا غیرممکن بود به راحتی انجام میگرفت. مکانیزه کردن سیستمها و ماشینآلات (اتوماسیون صنعتی) مقوله بسیار مهم و پرطرفداری شده و نیاز به آن هر روز بیشتر و بیشتر مشهود میشود.
اتوماسیون صنعتی در زمینههای بسیار گستردهای کاربرد دارد. از مکانیزه کردن یک ماشین بسیار ساده کنترل سطح گرفته تا مکانیزه نمودن چندین خط تولیدی و شبکه کردن آنها. با نگاهی به محیط اطرافمان میتوانیم نمونههای بسیار زیادی از کاربرد اتوماسیون را در اغلب زمینهها پیدا کنیم. اتوماسیون در واحدهای مسکونی جدید، در شــبکههـای مـخـابـراتی، در سیـستـمهای دفــــع فاضـلاب، سـیسـتم توزیع برق، کارخانجات مختلف و … .
در یک سیستم اتوماسیون شده کنترل پروسه توسط ماشین انجام میشود و در این سیستمها دخالت انسان به حداقل و در برخی موارد به صفر رسیده است. سیستم با گرفتن سیگنالهای ورودی از قطعاتی نظیر سنسورهای تشخیص فشار، رنگ، سطح مایعات، قطعات فلزی، سنسورهای دما، میکروسوئیچها، کلیدها و شستیها، واسطهای کاربر با ماشین و نظایر آنها وضعیت موجود را حس کرده و بررسی میکند و سپس در مورد عکسالعمل ماشین تصمیمگیری کرده و فرمانهای لازمه را به قطعات خروجی که تحت کنترل ماشین هستند، اعمال میکند. با توجه به مواردی که ذکر شد میتوان ساختار یک سیستم اتوماسیون را بدین صورت لیست نمود:
– قطعات ورودی شامل سنسورها، سوئیچها و …؛
– قطعات خروجی مثل موتور، پمپ، شیر برقی، نشانگرها؛
– یک کنترل داخلی با CPU برای پردازش دادهها و اجرای برنامه کنترلی سیستم و حافظه برای ذخیره نمودن برنامه کنترلی و اطلاعات دریافتی از قطعات ورودی؛
– یک واسط بین کاربر و ماشین در مواردی که نیاز به انجام تنظیمات توسط کاربر داریم و یا میخواهیم یک سری اطلاعات و آلارمها را به اطلاع کاربر برسانیم.
توجه داشته باشید با بالا بردن سرعت و دقت کنترلر مورد استفاده در سیستم اتوماسیون شده و انتخاب درست آن بر طبق کاربردی که از آن انتظار داریم میتوانیم امکانات و قابلیتهای سیستم را بالاتر ببریم. به عنوان مثال در یک سیستم ساده کنترل سطح مخزن سرعت پاسخگویی سیستم در حد چند ثانیه هم برای این کار کافی خواهد بود. اما در سیستمهای پیچیده موقعیتیاب یا پردازش تصویر به سیستمهای بسیار معتبر و دقیقتر احتیاج داریم و سرعت پاسخگویی در حد میکروثانیه برای ما لازم است.
به عنوان مثال در مواردی که نیاز به کنترل در یک محیط نامساعد داریم و استفاده از نیروی انسانی بسیار مشکل و یا غیرممکن است، چه کار باید کرد. در محیطهایی با شرایط آب و هوایی بسیار بد و با مناطق جغرافایی صعبالعبور و یا در محیطهایی که آلودگی صوتی و یا آلودگیهای شدید تنفسی دارند، در این موارد ایمنتر و با صرفهترین گزینه اتوماسیون کردن سیستمها و استفاده از ماشین به جای انسان است.
اجرای کامل سیکل کنترلی، گرفتن گزارشات لازم در حین انجام عملیات کنترلی، قابلیت تغییر سیکل کاری و تعریف نمودن پارامترهای کنترلی، امکان انجام کنترل دستی در موارد اضطراری و … حال به مثال دیگری میپردازیم. حساب کنید در یک سیستم بسیار ساده بستهبندی محصولات غذایی برای بستهبندی هزار کیلو شکر در بستههای یک کیلویی به چند نفر و چه قدر زمان احتیاج داریم. چند نفر برای وزن کردن محصول، چند نفر برای آمادهسازی پاکتها، چند نفر برای پر کردن پاکتها و بستهبندی آن، زدن تاریخ مصرف و … . در این گونه سیستمها مشکلات زیادی وجود دارد که به برخی از آنها در زیر اشاره شده است:
– زیاد بودن تعداد نفراتی که در این قسمت کار میکنند؛
– نیاز به محیط کاری بزرگتر تا بتوان از شلوغی ناشی از تعدد نیروی انسانی کاست؛
– خستگی و دقت پایین افراد؛
– صرف زمان زیاد؛
– هزینه بسیار بالا؛
– بازدهی بسیار اندک؛
– کیفیت بسیار پایین محصولات؛
از این مثالها در صنعت بسیار زیاد بوده است. به هر حال نتیجهای که از آنها میگیریم این است که نیاز به اتوماسیون یک نیاز غیرقابل اجتناب بوده و استفاده از آن روز به روز بیشتر خواهد شد. در نتیجه استفاده از این نوع سیستمها لحظه به لحظه بر کیفیت محصولات و خدمات افزوده و صنایعی را که از این سیستمها استفاده میکنند، بیرقیب و قدرتمند میسازد.
2-1- تاریخچه سیستمهای کنترل
سیر تحولات سیستمهای کنترل را میتوان به چهار مرحله زیر تقسیم نمود:
1- سیستمهای کنترل پنوماتیکی
2- سیستمهای کنترل الکترونیکی
3- سیستمهای کنترل مستقیم دیجیتال
4- سیستمهای کنترل غیرمتمرکز (DCS)
1-2-1- سیستمهای پنوماتیک
پیش از استفاده از سیگنالهای الکتریکی برای کنترل دستگاهها در صنعت، از ابزارهای نیوماتیک استفاده میشد. به این ترتیب که به هر ابزار فیلد تغذیه هوا با فشار استاندارد psi100 متصل میشد و سیگنالهای ورودی سیستم کنترل و نیز فرمانهای کنترلر به صورت تغییرات فشار در خطوط هوای بین وسیله و کنترلر منتقل میشد.
موارد مورد نیاز در سیستمهای نیوماتیک برای برقراری ارتباط شامل کمپرسورها، خطوط هوا، رگولاتورها، خشککنها و … میباشد. سیگنال فرستاده شده از وسیله در کنترلر به کمک کنترلرهای تناسبی، PID، PI فرمان لازم برای عملگر را تولید میکند.
در این راستا، در دهه 1950 اولین کنترلرهای پنوماتیکی به بازار عرضه شدند. بسیاری از پالایشگاهها و صنایع شیمیایی و پتروشیمی هنوز از این نوع سیستمها استفاده میکنند. سیستمهای پنوماتیکی از نظر ایمنی برای محیطهای آتشگیر مناسبند و در ضمن بسیار بادوامند، اما به علت پایین بودن سرعت پاسخ، این تجهیزات برای کنترلهای پیشرفته مناسب نمیباشند. در ضمن تابلوهای کنترل از این نوع حجم زیادی را اشغال میکنند.
2-2-1- سیستمهای الکترونیک
در سال 1947 شرکت Bell توانست مدار مجتمع را اختراع نماید و در دهه 1960 از آن در ساخت تجهیزات کنترلی از نوع الکترونیک استفاده شد. حجمی که این تجهیزات اشغال میکنند کمتر از نوع پنوماتیک است و لذا پنلهای کنترل الکترونیک کم حجمترند ولی در عوض محافظت این سیستمها مشکلتر است. جلوگیری از اتصال کوتاه شدن و جرقه زدن در این تجهیزات بسیار مهم است. یکی دیگر از مشکلات مسأله آلوده شدن سیگنالها به نویز میباشد که با تمهیدات لازم باید از آن جلوگیری نمود.
3-2-1- سیستمهای کنترل دیجیتال
در اوایل دهه 1970 استفاده از کامپیوتر برای کنترل فرآیند تجربه گردید. در این نوع سیستم کنترل، یک کامپیوتر کل فرآیند را کنترل مینماید. در صورت خرابی کامپیوتر میتوان از یک کامپیوتر دیگر که به صورت Standby کار میکند، استفاده نمود.
4-2-1- سیستمهای کنترل غیرمتمرکز
با معرفی میکروپروسسورها و میکروکامپیوترها به بازار کارهایی که در یک پروسه بر عهده یک کامپیوتر بود، بین میکروپروسسورها و میکروکامپیوترها تقسیم شد و باعث به وجود آمدن نسلی از روش کنترل به نام DCS شد.
DCS مخفف Distributed Controller System است، هدف از آن انجام عملیات کنترلی به صورت غیرمتمرکز است. بر خلاف ظاهر سیستم DCS که کلیه کنترلرها به اتاق کنترل آورده شدهاند و به نظر میرسد که کنترل به صورت متمرکز انجام میشود. این در حالی است که در سیستمهای نیوماتیک کنترلرها اکثرا به صورت محلی وجود دارد که در سایت نصب شدهاند: در DCS دیگر کنترلری در محل سایت نداریم؛ آن چه اساسا در سیستم DCS رخ میدهد، تقسیم عملیات کنترلی بین چندین کنترلکننده است که در اتاق کنترل قرار گرفتهاند؛ به دلیل همین تقسیم است که سیستم توزیعپذیر نامگذاری شده است.
در این سیستم حلقههای سادهای متشکل از فیلد و کنترلر وجود دارد که این کنترلرها (میکروپروسسورها) در یک لایه بالاتر در سطح supervisor به هم متصل هستند.
برای DCS میتوان چهار سطح کاری در نظر گرفت:
1- فیلد
در این سطح ما با سنسورها و عملگرها سر و کار داریم.
2- مارشال کابینت
ترمینالهایی که سیمکشی را مرتب میکنند. در این ترمینالها ایزولاتور، سدهای تغییردهنده سیگنال به طور دلخواه و … موجود است.
3- ایستگاه فرآیند
شامل کابینتهایی است که داخلشان کارت I/O و کنترلرها قرار دارد.
4- ایستگاه اپراتور
جایی که اپراتور مینشیند کارخانه را نظارت مینماید.
در این جا گذرگاه I/O به صورت سریال است و کنترلرهای مختلف از طریق شاهراه دادهها به هم متصل هستند و گاهی از پروتکل RS485 یا RS232 استفاده میکنند. معمولا پروتکل شاهراه دادهها را توسط یک واسط تبدیل به پروتکل اترنت مینمایند. مثلا از انواع این واسطها میتوان به HDL اشاره کرد. ارتباط LAN از طریق کابل کواکسیال؛ زوج سیم یا فیبر نوری صورت میگیرد. در سیستم DCS، PID در کنترلرها انجام میشود. نکته بسیار مهم در مورد DCS قابلیت ذخیرهسازی اطلاعات است. در سیستمهای قدیمی چنان چه از اطلاعات به دست آمده استفاده نماییم، اطلاعات از بین میرود.
در حالی که سیستم DCS قابلیت ذخیرهسازی اطلاعات دارد. مشکل عمده در سیستمهای DCS، وابسته به سازنده بودن این سیستم است. مثلا اگر کنترلر از یک شرکت خریداری کنیم، قطعات یدکی را هم باید از همان شرکت بخریم.
همچنین مسأله داشتن یک سیستم در حال خواب در صورت بروز خرابی در سیستم به صورت مطمئن در سیستمهای DCS حل شده است و در صورت از کار افتادن یک پردازنده، پردازنده دیگری به صورت اتوماتیک جایگزین آن میگردد. این نوع ایمنی میتواند در سطح کارتهای واسطه نیز اعمال گردد.
در سالهای اخیر سیستمهای DCS کوچکتری به بازار عرضه شده که مناسب برای صنایع کوچک میباشد. تعداد حلقههای کنترل و نقاطی که مانیتور میشوند در این نوع سیستمها به مراتب کمتر از سیستمهای DCS بزرگ میباشد و کل تجهیزات (کابینتها و مانیتورها) در اتاق کنترل قرار میگیرند.
امروزه در اکثر کشورهای جهان تابلوهای کنترل سنتی در حال تعویض با سیستم DCS میباشند و اکثر واحدهای جدیدالتأسیس از سیستم DCS جهت کنترل استفاده مینمایند.
1-4-2-1- مزایای سیستمهای DCS
بعضی از مزایای سیستمهای DCS نسبت به سیستمهای سنتی عبارتند از:
الف- سهولت مانیتورینگ و جمعآوری و تحلیل اطلاعات
ب- امکان اعمال روشهای پیشرفته کنترل
ج- امکان اعمال کنترل نظارتی
د- حجم فیزکی کمتر
و- تعداد اپراتور کمتر
عوامل فوق در مجموع باعث کاهش هزینه و بالا رفتن کیفیت تولید میگردد.
در کشور ما واحدهای جدید پتروشیمی و پالایشگاهی مجهز به سیستم DCS میباشند و بسیاری از واحدهای قدیمی در صدد تعویض سیستمهای موجود میباشند. چندین کارخانه جدید نیز DCSهای کوچک خریداری نمودهاند که به زودی نصب و راهاندازی میشود.
با توضیحاتی که در بالا ارائه شد کنترل تجهیزات کارخانه های تولیدی امری ابتدایی و بسیار ضروری بنظر میرسد. مثلا در کارخانه چینی سازی برای تولید چینی نیاز است تا کوره های سرامیکی بسیار بزرگ و گران قیمتی را برای پخت تهیه کنند که باید قبل از شـروع به کار کاملا گرم شود. این کــار مدت زمان زیادی در حدود 2 ساعت به طــول می انجامد.از این رو باید پیش از حضور کارگران در محل کار کوره روشن باشد. یکی از راههایی که هم اکنون در اغلب این کارخانه ها صورت می پذیرد این است که کوره را در تمام طول شب روشن نگه میدارند که علاوه بر هزینه های بالایی که دارد مشکلاتی از جمله آلودگی محیط زیست را نیز به همراه می آورد.
اکنون تصور کنید که بتوان کوره ها را 2 ساعت پیش از حضور کارگران در محل کارشان روشن نمود و از هزینه های گزاف روشن نگه داشتن دائمی کوره ها رها شد ویا انتظار خط تولید را برای گرم شدن کوره ها به صفر رساند.
چنانچه بتوان از راه دور و از طریق کامپیوتر سیستمی مانند کوره های مذکور را کنترل نمود میتوان در صنعت مصارف گسترده ای را برای آن در نظر گرفت. بنابر این چنین سیستمی کاربردهای فراوانی دارد.