سیستم های DCS و PLC كارخانه آلومینای جاجرم رشته برق

شما برای دانلود سیستم های DCS و PLC كارخانه آلومینای جاجرم به سایت وارد شده اید.

قبل از اینکه به صفحه دانلود بروید پیشنهاد می کنیم توضیحات سیستم های DCS و PLC كارخانه آلومینای جاجرم را مطالعه کنید.

قسمتی از متن و توضیحات فایل:

در سیستم های قدیمی اتوماسیون اطلاعات مربوط به هر واحد باید از حمل آن به اتاق كنترل توسط كابل هایی انتقال می یافت با ازدیاد این واحدها حجم كابل هایی كه به اتاق كنترل متصل می شدند نیز افزایش می یافت

دسته بندی برق
فرمت فایل doc
تعداد صفحات 50
حجم فایل 1.247 مگا بایت

سیستم های DCS و PLC كارخانه آلومینای جاجرم

 

فصل اول

 DCS كارخانه آلومینای جاجرم

  مقدمه ای بر DCS

(Distributed Control System) سیستم كنترل غیر متمركز (گسترده)

در سیستم های قدیمی اتوماسیون اطلاعات مربوط به هر واحد باید از حمل آن به اتاق كنترل توسط كابل هایی انتقال می یافت با ازدیاد این واحدها حجم كابل هایی كه به اتاق كنترل متصل می شدند نیز افزایش می یافت و بزرگترین اشكالاتی كه این سیستم داشت عبارت بودند از :

1- تراكم انبوه كابل های ارتباطی در اتاق كنترل كه به نوبه خود در هنگام عیب یابی سیستم مشكل آفرین بودند.

2- در هنگام بروز اشكال در اتاق كنترل كل سیستم فلج می شد.

3- در صورتی كه كنترل سیستم گسترده ای مد نظر بود پردازنده مركزی باید دارای حجم حافظه و سرعت بسیار بالایی می بود تا بتواند تمام داده های ارسالی و یا دریافتی را مورد پردازش قرار دهد و بدیهی است كه با افزایش تعداد Point ها در سیستم فاصله زمانی سرویس دهی دوباره به هر Point نیز افزایش می‌یابد كه از نظر كنترلی عیب بزرگی محسوب می شود.

در چنین شراطی بود كه مهندسین به فكر افتاندند كه اولا: تراكم كابل ها را در اتاق كنترل كاهش دهند. ثانیا: از مركزیت به یك قسمت به عنوان كنترل كننده مركزی جلوگیری كنند بدین منظور یك سیستم بزرگ صنعتی را به بخش های كوچك تقسیم كرده و كنترل آن قسمت را نیز به كنترلر مربوط به خودشان كه در همان محل قرار دارد واگذار كردند كه بدین ترتیب مفهوم كنترلر محلی(Locall Controller) شكل گرفت و تنها در صورتی كه اطلاعات آن قسمت مورد نیاز دیگر قسمت ها واقع می شد و یا تغییر مقدار یك point در آن قسمت از طرف سیستم های بالا مد نظر بود توسط شبكه های ارتباطی این امر صورت می گرفت.

سیستم كنترل غیر متمركز DCS 

الف- اجزاء DCS

ب- نرم افزار DCS

ج- آدرس دهی DCS و Peerway

د- عیب یابی در سیستم DCS

هـ- كپی نقشه ها و كانالوگ DCS و Peerway

سیستم كنترل غیر متمركز (گسترده) DCS 

سیستم كنترل فریاند تولید آلومینا در شركت آلومینای ایران(جاجرم) قسمت اعظم این فرآیند توسط سیستم DCS كنترل شده از یك اتاق كنترل مركزی CCR و چهار اتاق محل 4 و 3 و 2 و 1 LCR و توسط این چهار اتاق محل تعداد زیادی از واحد های كنترلی كوچك كه در آنها PCL تله مكانیك نصب شده توسط شبكه كابل نوری تبادل اطلاعاتی نموده و كل فرایند آلومینای تحت كنترل این سیستم های می باشد كه در این فصل به اختصار و به طور خلاصه به توضیح و بیان كنترل DCS می پردازیم و توضیح اینكه DCS مخفف كلمه Distributed control system می باشد. LCR مخفف Local control Room می باشد و مدل DCS سیستم R.S3 شركت Fisher Rosmount آمریكا می باشد.

الف- اجزاء اصلی DCS :

 1- Peer way 2- Consoles 3-Control file  4- Input /Out put كارت 5- Peer way inter pace

سیستم كنترل و DCS و مجموع سخت افزار این كنترل به شرح ذیل بیان می شود:

ارتباط توسط شبكه شاه راه فیبر نوری بین این اجزا انجام شده و قسمت دوم مونیتورهای اپراتوری بوده كه جهت نمایش و دریافت و ارسال اطلاعات محیط خارجی به سیستم برقرار می شود. وقت چهارم سیستم های رابط می باشد كه مجموع كنترل فرایند DCS به صورت خط كمك یا اضافی یا Redundancy  كار می كنند یعنی به محض معیوب شدن هر كدام از اجزاء فوق خط كمكی و مسیر اضافی به صورت اتوماتیك وارد مدار می شود. و اطلاعات همیشه در دو مسیر ارتباطی ارسال و دو نقطه همزمان پردازش می‌شود.

اجزاء كل DCS مدل RS3 

1- Peer way     2- console  3- Control file 4- Peer way interface Devices

1- Peer way : یك شاه راه ارتباطی بوده كه تمام تجهیزات و دستگاههای كنترلی از طریق این شاه‌راه(Peer way) به هم متصل(Link) می شوند و خاصیت Red undancy این سیستم peer way این امكان را به تجهیزات می دهد تا مستقیم و خیلی راحت با هم ارتباط داشته باشند و این بزرگراه ارتباطی كه حالت Redundant كار می‌كند یعنی همیشه اطلاعات از دو مسیر در حال انتقال‌بوده و كار شبكه را در مواقع‌خرابی‌ شبكه راحت‌می‌كندو این‌شبكهPeer way در كارخانه‌آلومینا با كابل فیبرنوری‌انجام شده (Fiber optic cable) و تبادل اطلاعات شبكه به صورت سریال بوده كه در تمام نقاط فرستندگی و گیرندگی(node) ها بایستی این پورت سریال نصب گردد. این كابل فیبر نوری در تمام مسیرهای ارتباطی بصورت دو خط كه همزمان اطلاعات یكسان را تبادل كرده كار گذاشته شده اند و مسیرهای ارتباطی(F.O.C) كابل نوری بین PLC ها، [PLC25, PLC02, 04,05, 08, PLC23, PLC19, PLC15, PLC01,17,16,13,14] تا LCRها توسط كابل فیبر نوری انجام شده است یعنی ابتدا اطلاعات توسط یك سیگنال الكتریكی از واحد به اولین اتاق كنترل منطق PLC ها ارسال شده و از PLC به اتاق های كنترل محل (LCR1-4)DCS توسط كابل فیبر نوری ارسال می شود كه این اطلاعات توسط پورت سریال RS-232 و ماژول SCm22 توسط PLC ها ارسال می شود.

 

اجزاء سخت افزار Peer way

1-1 كابل ارتباطی (F.O.C):

ارتباط اولیه Peer way با تمام وسایل و تجهیزات RS3 به صورت داخل متصل می شوند(Link) كه اولین تجهیز این شبكه كابل ارتباطی می باشد كه می تواند هر نوعی از كابل باشد نوع كابل استفاده شده در شبكه Peer way كارخانه جاجرم جهت ارتباط كنترلی كارخانه كابل فیبر نوری(Fiber Optic Cable) می‌باشد و انواع دیگر كابلهای ارتباطی مثل كواكسیل الكتریكی (Twinax) ، كابلهای تركیبی نوری و الكتریكی باشد كه كابل فیبر نوری یك كابل نوری (شیشه ای) دوتایی (Dual) بود كه در طول تار شیشه ای نور منتقل شده و می تواند حجم زیادی را به خاطر بالا بودن سرعت نور به صورت سریال ارسال كند. تعداد Peer way 31 می توانند با كمك یك (HIAS) بهم وصل شدند.

High way interface adaptor

HIA : دستگاهی رابط بوده كه می تواند چند Peer way را به هم وصل كند.

Peer way Tap : جهت اتصال node به شبكه كنترل و ارتباطPeer way از این دستگاه استفاده می‌شود.

node :هر وسیله یا دستگاهی مثل كنسول، كامپیوتر شخصی، كنترل فایل را به شبكه كنترلPeer way وصل شود را node گویند.

نكته: تمام متعلقات Peer way و خود شبكه Peer way به صورت دو خطی یا Redundant می باشند (دوتایی)

و كابل استفاده شده در كارخانه جاجرم فیبر نوری و Tap های آن هم Fiber optic Peer way Tap می‌باشد و دوتایی می باشند.(Tap A,B)

2-1 Peer way Interface Devices :

این سیستم جهت ارتباط Peer way با اتاق های كنترل استفاده می شوند كه شامل تجهیزات زیادی بوده كه جهت این ارتباط مورد استفاده قرار می گیرند.

Rosmount Network Interface : رابط بین شبكه كنترل RS3 و دیگر كامپیوترها می باشد.

Supervisery Computer Interface, SCI : یك رابط بین شبكه كنترل RS3 و واحد كامپیوتری (Host. computer) و یا بین كنترل RS3 و خود كنترل سیستم Rosemount می باشد.

Tap Peer way : Tap: جهت ارتباط هر node (هر ورودی به شبكه فیبر نوری) Peer way از سیستم و دستگاه Peer way Tap استفاده می كند.

node : هر سیستم كنترلی كه به خط ارتباطی فیبر نوری یا هر شبكه ارتباطی وصل شود (اعم از ورودی یا خروجی) مثل كنترل فایل ها، كنسول ها، كامپیوترهای شخصی و … خیلی دستگاههای دیگر كه قابلیت ریختن اطلاعات به شبكه Peer way یا گرفتن اطلاعات از این شبكه ارتباطی شاه راه یا بزرگراه را داشته باشد node گویند.

انواع node 

Control file –

Console –

Vax computer-

System resource unit (SRU)-

Vax Peer way-

RNI-SCI-

2- كنسول اپراتوری Consoles :

یك مونیتور رنگی 19 اینچ، صفحه كلید، برد و میكروپرسسور و كارت كیج های ارتباطی، هارد دیسك Video KPY board interface می باشد كه به مجموع اینها كنسول اطلاق می شود كه تعداد این كنسولها در كارخانه آلومینا به شرح ذیل می باشد؛ ضمنا این كنسول ها ساخت شركت Fisher. Ros آمریكا بوده و مدل RS3 می باشد كه در واحد CCR اتاق كنترل مركزی 4 عدد كنسول وجود دارد؛ 1عدد جهت واحد مدیریت عملیات كارخانه (Dispaching) و 1 عدد جهت كنترل واحد تولید هوای فشرده واحد P422 و 2 عدد مجموعا جهت كنترل مستقیم واحد ترتیب و فیلتراسیون هیدرات (P416, 17, 17A) انجام می شود و تعداد 2 عدد كنسول در واحد LCR1 واحد انحلال، 2 عدد كنسول در واحد LCR4 (PU24) واجد بویلر و 2 عدد كنسول در LCR2 جهت كنترل واحدهای P412,13,14 (تبخیر سرد و گل قرمز) و 2 عدد كنسول در LCR3 واحد P421 تحت تكنسین نصب شده اند. در دیاگرام كنترل PLC و DCS این نمایش بخوبی معلوم می باشد.

3- كنترل فایل Control file :

كنترل فایل محل قرار گرفتن پروسسورها می باشد كه در هر كنترل فایل این سیستم هشت عدد پروسسور قرار دارد كه به آنها كنترلر گوئیم. كه این كنترل پروسسورها وظیفه دریافت مقادیر ورودی و ذخیره اطلاعات و مقادیر لازم جهت استفاده NODE های دیگر را انجام می دهند و همچنین مقادیر دیتای ورودی را ارزیابی و پس از پردازش برای خروجیهای آنالوگ و دیجیتال ارسال می كنند.

نحوه ارسال اطلاعات در سیستم كنترل DCS شركت آلومینا به این قرار است كه ابتدا اطلاعات از واحد فیلد و MCCها و دیگر نقاط اندازه گیری و به اتاق های كنترل (LCR, PLC) ارسال شده و توسط كارتهای ایزولاتور DCS و PLC وارد شبكه كنترل می شوند كه نمودار زیر بخوبی نشان می دهد. اطلاعات سپس وارد پانل ارتباطی ترمینال و از آنجا وارد كنترل فایل ها (پروسسورها) می شوند و در آنجا پردازش شده و تصمیم گیری می شود و از آنجا در صورت نیاز وارد شبكه Peer way می شوند.

كنترلر پروسسور چند منظوری مغز كامپیوتر می باشد كه در واقع تمام محاسبات آنجا انجام می شود.

 

 

– Marshaling panel, flex terms, card cages : همه جهت ارتباط واحدهای فرایندی (فیلد) با سیستم DCS و چگونگی ارتباط سیگنال و ارسال آن به شبكه كنترل را انجام می دهند.

اجزاء تشكیل دهنده كنترل فایل Control file

– كنترل فایل شامل یكسری كارتهای مدادی بوده كه وظایف حلقه كنترلی- مونیتورنیت پروسس، عملیات پردازش دیتاها را انجام می دهند و شامل كارتهای زیر است:

1-3 كنترل پروسسور چند منظوره

این كنترلر مقادیر زیادی ورودی را دریافت و ذخیره می كند و مقادیر خروجی را برای node های دیگر ارسال یا از آنها دریافت می كند و عملیات پردازش دیتا را انجام می دهد و مقادیر پیوسته (آنالوگ) و دیجیتال را پردازش و برای خروجیها ارسال می كند این كنترلر مغز كنترل و پردازش سیستم است و تمام عملكردهای آنالوگ و دیجیتال و محاسبات را انجام می دهد و این كنترلر پروسسور از طریق كابل RS-422 و Flexterm با Cardcage ارتباط داشته و اطلاعات را می گیرد. كارتهای مدادی كنترل فایل به دو گروه ساپورت كارت و كارتهای كنترلر پروسسور تقسیم می شوند.

2-3 Peer way Buffer card

این كارت ارتباط بافر الكتریكی و فرمت را با كنترل فایل و Peer way برقرار می كند و ارتباط بین تمام كنترلرهای هماهنگ كننده و Peer way می باشد. در هر كنترل فایل دو بافر موجود است.

3-3 Power regaluter card

این كارت تغذیه DC را برای همه كارتهای موجود در یك كنترل فایل برقرار می كند و این كارت ولتاژ تغذیه خود را از سیستم تغذیه USP گرفته و دارای دو خط ورودی بوده و به صورت Redundaut عمل میكند. ولتاژ ورودی این كارت 19 تا 36 ولت DC و ولتاژ خروجی  و  است.

 

4-3 كارت هماهنگ كننده Coordinator processor card

این كارت  وظیفه مدیریت و هماهنگی ارتباط بین 8 كنترلر پروسسور دیگر را دارد و همچنین هماهنگی بین كنترل فایل Peer way و ورودی های پروسس و مقادیر محاسبه شده و خروجی هر كنترلر توسط این كارت هماهنگ و مدیریت می شود. تعداد این كارتها در كنترل فایل دو عدد بوده و بصورت Redundaut عمل می كند.

5-3 كارت Nonvolative Memory card

این كارت دیتای تمام كارت های كنترل پروسسورها و كارت هماهنگ كننده اطلاعات كانفیگور كردن و اطلاعات دیگر كنترل فایل در این كارت حافظه ذخیره می شود و هر كارت اطلاعات خود را از دست بدهد می توان این اطلاعات از دست رفته را دوباره از داخل حافظه این كارت احیاء و زنده كند.

Redanduncy within controlfile

این یكی از مزیت های DCS می باشد كه تمام كارتهای كنترلر پروسسور و كارتهای ساپورت (بجز كارتهای حافظه [Nonvolative memory])همه Redundaut بوده و به این معنا است كه از هر مدل كارت دو تا مثل هم بوده و در دو slate (شیار) كنار هم قرار گرفته و به طور همزمان كار كرده و اطلاعات آنها مشابه بوده كه در صورت خرابی هر كارت اطلاعات در كارت كناری پردازش و ارسال می شود برد اینكه سیستم متوقف شود تا دوباره كارت معیوب باز و تعمیر گردد و یا جایگزین شود.

4- كارتهای ورودی و خروجی سخت افزار و ترمینالهای ورودی و خروجی سیستم:

– كارتهای آنالوگ ورودی و خروجی

– كارتهای دیجیتالی ورودی و رخوجی

– MYX كارت: Multiplayer card cage

– RBL/PLC كارت: (Communication flexterm)

كارت آنالوگ:

هر كارت آنالوگ شامل هشت Slate برای كارت FIC می باشد و یك كارت كیج آنالوگ دو تا ورودی و یك خروجی را می تواند یا ساپورت كند و دارای سیستم Bypass جهت جریان و قابلیت (4-20mA) را دارا هستند و از جمله:

– ایزولاسیون الكتریكی برای Processor I/O

– مبدل آنالوگ به دیجیتال A/D, D/A

– یك كارت كیج آنالوگ ماكزیمم 24 تا ورودی و یا 8 تا خروجی می تواند داشته باشد.

Input Analog = 3×8=24

Out put Analog = 1×8 = 8

– این كارت ها به صورت نرم افزاری قابل برنامه ریزی می باشند.

كارت دیجیتال:

جهت ارسال و دریافت فرمانهای دیجیتالی از كنترل فایل به محیط خارج به صورت دیجیتال ارسال می‌شود كه شامل كارت و ترمینال مارشلینگ پانل و cauntact كارت كیج می باشند.

ب- نرم افزار DCS مدل RS3 :

این نرم افزار بكار رفته در DCS نصب شده در شركت آلومینای جاجرم به دو صورت 1- I/O block 2- Control Block مورد استفاده قرار گرفته است.

1- I/O بلاك ها (Input / Out put Block) وظیفه برنامه نویسی و برنامه ریزی دیتا و اطلاعات ورودی و خروجی فیلد(محیط خارجی) در این I/O بلوك ها انجام می شود یعنی محل نوشتن برنامه دیتای ورودی و خروجی از فیلد می باشد.

2- كنترل بلاك ها : وظیفه ارزشیابی و پردازش ورودی ها و خروجی های آنالوگ و دیجیتال را داشته كه به صورت یك حلقه كانفیگور می شوند تا محاسبات و توابع كنترل را تشكیل بدهد و كنترل بلاك حداقل به یك I/O بلاك نیاز دارد تا یك حلقه كنترل را تشكیل داده و قلب این كنترل در كنترلر پروسسور می باشد. I/O بلاك ها و كنترل بلاك های نرم افزاری هر دو در كنترل پروسسور اول قرار داشته و مجموعا با (FIC) ها یك حلقه كنترلی را می سازند.

جعبه دانلود

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


شما ممکن است این را هم بپسندید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *