160 صفحه
با توجه به پیشرفت بسیار سریع تکنولوژی و وجود رقابتهای شدید در بین صنعتگران دو مقولة دقت و زمان در انجام کارهای تولیدی و خدماتی بسیار مهم و سرنوشت ساز شده است. دیگر سیستمهای قدیمی جوابگوی نیازهای صنعت توسعه یافتة امروز نبوده و بکار بردن سیستمهایی که با دخالت مستقیم نیروی انسانی عمل می کنند، 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 نیمه هوشمند وارد بازار صنعت شدند. و بعد از مدتی آنچنان جای خود را پیدا کردند که علاوه بر زمینههای صنعتی در کارهای خدماتی نیز جایگاه ویژهای یافتند. کنترل سیستمهای بسیار پیچیدهای که قبلاً غیرممکن بود براحتی انجام میگرفت. مکانیزه کردن سیستمها و ماشین آلات (اتوماسیون صنعتی) مقولة 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 سادة کنترل سطح گرفته تا مکانیزه نمودن چندین خط تولید و شبکه کردن آنها با هم. با نگاهی به محیط اطرافمان میتوانیم نمونههای بسیار زیادی از کاربرد اتوماسیون را در اغلب زمینهها پیدا کنیم. در اتوماسیون واحدهای مسکونی جدید، در شبکههای مخابراتی، در سیستمهای دفع فاضلاب، سیستم 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، میکرو سوئیچها، کلیدها و شستی ها، واسطهای کاربر با ماشین و... وضعیت موجود را حس کرده و بررسی میکند و سپس در مورد عکس العمل ماشین تصمیم گیری 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.
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. بعنوان مثال در یک سیستم سادة کنترل سطح مخزن سرعت پاسخ گویی سیستم در حد چند ثانیه هم برای این کار کافی خواهد بود. اما در سیستمهای پیچیدة موقعیت یاب یا پردازش تصویر به سیستمهای بسیار سریعتر و دقیقتر احتیاج داریم و سرعت پاسخگویی در حد میکرو ثانیه برای ما لازم است.
فهرست مطالب :
فصل 1 ساختار PLC 1
1-1- PLC 1
1-2- تفاوت PLC با کامپیوتر 5
1-3- کاربرد PLC در صنایع مختلف 7
1-4- سخت افزار PLC 9
1-4-1- مدول منبع تغذیه (PS) 10
1-4-2- واحد پردازش مرکزی (CPU) 11
1-4-3- حافظه (Memory) 11
1-4-4- ترمیتال ورودی (Input Module) 12
1-4-5- ترمینال خروجی (Output Module) 13
1-4-6- مدول ارتبط پروسسوری (CP) 14
1-4-7- مدول رابط (IM) 15
1-5- تصویر ورودی ها (PII) 16
1-6- تصویر خروجی ها (PIO) 17
1-7- فلگ ها،تایمر ها و شمارنده ها 17
1-8- انبارک یا اَکومولاتور (ACCUM) 19
1-9- گذرگاه عمومی ورودی/خروجی (I/O bus) 19
1-10- روشهای مختلف آدرس دهی 20
1-11- نرم افزار PLC 21
1-12- واحد برنامه ریزی(PG) 22
فصل 2 انواع سخت افزار 24
2-1- انواع PLC 24
2-2- انواع رابطهای برنامه نویسی (Programmers) 26
2-3- انواع حافظه 28
2-4- پاسخ زمانی PLC 33
فصل 3 وسایل ورودی و خروجی 34
3-1- انواع وسایل ورودی 34
3-1-1- سنسورهای تشخیص اشیاء 36
3-1-2- سنسور های جابجایی 41
3-1-3- کرنش سنج (Strain Guage) 45
3-1-4- اندازه گیری فشار سیال 48
3-1-5- اندازه گیری سطح مایعات 52
3-1-6- اندازه گیری جریان عبوری سیال (دبی) 53
3-1-7- اندازه گیری دما 54
3-1-8- صفحه کلید 57
3-2- انواع وسایل خروجی 58
3-2-1- وسایل خروجی دیجیتال 58
3-2-2- وسایل خروجی آنالوگ 64
فصل 4 مقاصد خاص در PLC 67
4-1- کارتهای شمارنده سریع 68
4-2- کارتهای ورودی/خروجی آنالوگ 69
4-2-1- مبدل آنالوگ به دیجیتال (A/D) 73
4-2-2- مبدل دیجیتال به آنالوگ (D/A) 76
فصل 5 شبکه های صنعتی 78
5-1- نحوة نمایش اطلاعات 78
5-2- نحوة ارسال اطلاعات 81
5-3- استاندارد های ارتباط سریال 82
5-3-1- استاندارد RS232 82
5-3-2- استاندارد RS422 89
5-3-3- استاندارد RS485 91
5-4- شبکه های اختصاصی سازندگان PLC 94
فصل 6 ساختار و نحوة عملکرد درایور های AC 98
6-1- استفاده از درایور و صرفه جویی 98
6-2- مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور 101
6-3- ساختمان درایور AC 103
6-4- مبانی کنترل سرعت 106
6-5- کنترل کننده های دور مدرن 109
6-5-1- کلیات 109
6-5-2- ساختمان قسمت قدرت درایور های AC مدرن 112
6-6- قابلیت های پیرامونی درایور AC 115
6-7- مقایسة درایور های AC مدرن با درایور های متعارف 116
6-8- سیستمهای ورودی و خروجی 117
فصل 7 کنترل دور موتور AC توسط PLC و ساختار برنامه 118
7-1- کنترل دور موتور AC به صورت آنالوگ 118
7-2- مدول آنالوگ 119
7-3- نحوة کنترل سرعت موتور (کنترل دور) 122
7-4- شمارنده های سرعت بالا و نحوة برنامه ریزی آنها 127
7-5- برنامة نرم افزاری سیستم کنترل 131
مراجع 149
ضمیمة الف – برنامه های نوشته شدة سیستم کنترلی
107 صفحه
چرا از منبع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنیم؟
انتخاب بین یک منبع تغذیه خطی یا سویچینگ می تواند بر اساس کاربرد آنها انجام شود . هر یک مشخصات و مزایا و معایب خاص خود را دارند . همچنین حوزه های متعددی وجود دارد که تنها یکی از این دو نوع می تواند مورد استفاده قرار گیرندو یا کاربردهایی که یکی بر دیگری برتری دارد.
مزایای منابع تغذیه خطی:
1-سادگی:طرح مدار بسیار ساده است و با قطعات کمی به راحتی پایدار می شود.
2-قابلیت تحمل بار زیاد
3-نویز ناچیز یا کم در خروجی
4-زمان پاسخ دهی بسیار کوتاه
5-برای توانهای کمتر از 10w ارزانتر از مدار های مشابه سوئیچینگ تمام می شود.
معایب منابع تغذیه خطی:
معایب این گونه منابع به طور کلی قابل رفع نیستند ولی به کمک طراحی بهتر قابل کاهش می باشند.
1-تنها به صورت یک رگولاتور کاهنده قابل کاربرد هستند(ورودی باید 2تا 3 ولت بیشتر از خروجی باشد.)
2-عدم انعطاف پذیری تغذیه , افزودن هر خروجی مستلزم اضافه کردن سخت افزار زیادی است.
3-بهره متوسط چنین منابعی کم و نوعا 30٪تا 40٪ است . این تلفات توان در ترانزیستور خروجی تولید حرارت می کند و نیاز به ترانزیستوری قویتری را مطرح میکند. تا حدود15w روشهای معمول مفید است ولی بیش از آن نیاز به سرمایش تحت فشار (forced) وجود دارد .
مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ:
تمامی این معایب در منبع تغذیه سوئیچینگ رفع شده است.
چکیده.............................................................................................................. 1
چرا از منبع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنیم؟................................... 1
مزایای منابع تغذیه خطی................................................................ 1
معایب منابع تغذیه خطی................................................................. 2
مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ......................................................... 2
معایب منابع تغذیه سوئیچینگ......................................................... 3
فصل اول........................................................................................................ 5
مقدمه........................................................................................ 5
توضیح چگونگی کارکرد منبع تغذیه سوئیچینگ.................................... 5
رگولاتور سوییچینگ حالت فوروارد.................................................. 6
رگولاتور سوییچینگ حالت فلای بک ................................................. 8
فصل دوم ...................................................................................................... 9
فیلتر EMI................................................................................ 10
خازن انباره، فیلتر ورودی............................................................ 11
ترانسفورمر.............................................................................. 11
یکسوکننده خروجی..................................................................... 12
بخش فیلتر خروجی..................................................................... 12
عنصر حس کننده جریان.............................................................. 13
عنصر بازخورد ولتاژ.................................................................. 13
بخش کنترل.............................................................................. 13
انواع آرایشهای منابع تغذیه سوییچینگ............................................ 14
فصل سوم.................................................................................................... 17
رگولاتورهای سوییچینگ فاقد ترانسفورماتور ایزوله کننده........................ 17
رگولاتور Buck .......................................................................................... 17
رگولاتور افزاینده Boost ............................................................................. 20
رگولاتور Buck –Boost................................................................................ 22
فصل چهارم................................................................................................. 24
رگولاتور سوییچینگ با ترانسفورمر ایزوله کننده...................................... 24
رگولاتور فلای بک ..................................................................................... 24
رگولاتور پوش پول Push-Pull..................................................................... 28
رگولاتور نیم پل (Half-Bidge) ................................................................... 31
رگولاتور تمام پل (Full-Bridge)................................................................... 32
کاربرد نیمه هادی های قدرت در منابع تغذیه سوییچینگ ......................... 34
ترانزیستور قدرت دو قطبی BJT ................................................................. 34
MOSFET های قدرت................................................................................... 43
یکسوکننده ها.............................................................................................. 50
مدارات مجتمع کنترل کننده منابع تغذیه...................................................... 53
حالت (نوع) کنترل ولتاژ............................................................................... 55
حالت (نوع) کنترل جریان.............................................................. 56
حالت کنترل شبه رزونانسی.......................................................... 58
اجزای مغناطیسی در یک منبع تغذیه سوییچینگ ................................. 59
الفبای مغناطیس و فرو مغناطیس ها................................................ 59
ترانسفورمر حالت (نوع) فلای بک................................................... 68
روش ترانسفورمر...................................................................... 80
شبکه حسگر ولتاژ...................................................................... 82
سلف فیلتر خروجی ترویج شده از دوسر.......................................... 83
حفاظت تغذیه و بار از خط ورودی................................................. 84
شرایط معکوس کاری خط AC ورودی........................................... 85
افت خط (Ac Line Dropout)..................................................... 86
حالت سوختن خارجی (Brownout Conditions)............................ 86
نشتی و حالت گذرا (Surges and Transients)............................... 87
حالات ورودی DC مغایر............................................................. 88
حالت ولتاژ کم (Under voltage Conditions)............................... 89
حالت ولتاژ فوق العاده زیاد (Uver Voltage onditions)................... 90
افت خروجی (Line Dropout)..................................................... 90
تموج (Surges)......................................................................... 91
حفاظت از بار در مقابل تغذیه و خودش...................................................... 91
دیود زنر (Zener Diode):........................................................... 93
اهرم ولتاژ فوق العاده (The Over Voltage Crowbar):.................. 94
روشهای سخت افزاری برای مقابله با حالت جریان بیش از حد............. 94
طرح منبع تغذیه و سیستم زمین .................................................... 96
طرح و استفاده از برشگر (clamp) و اسنوبر.................................. 100
شماتیک مدار.............................................................................................. 107
فهرست اشکال
شکل 1: رگولاتور حالت فوروارد و جهت جریانهایش................................... 7
شکل 2: رگولاتور حالت فلای بک و جهت جریانهایش.................................. 8
شکل 3: شکل موجهای نمونه........................................................................ 9
شکل 4:رگولاتور buck............................................................................... 18
شکل 5 : رگولاتور boost.......................................................................... 20
شکل 6: رگولاتور Buck-Boost................................................................ 23
شکل 7: رگولاتور فلای بک.......................................................................... 27
شکل 8: رگولاتور: push-pull .................................................................. 30
شکل 9: رگولاتور نیمپل Half-Bidge......................................................... 32
شکل 10: رگولاتور تمام پل Full-Bridge.................................................. 33
شکل 11: مدارهای هدایت بیس ترانزیستور................................................. 36
شکل 12: مدارهای هدایت بیس غیراشباع شونده......................................... 37
شکل 13 : مدارهای هدایت کنندة گیت Mosfet........................................... 44
شکل 14: بالا: منحنی B-H نمونه پایین: روش مشاهده و اندازهگیری مشخصة B-H ماده. 62
شکل 15: استفاده از عنصر مغناطیسی در حلقة جزئی در رگولاتور سوییچینگ، الف) ترانسفورمر دو قطبی forward، ب) ترانسفومر flyback ناپیوسته، ج) ترانسفورمر flyback پیوسته و سلف و فیلتر نوع forward...................................................................................................................... 65
شکل 16: حاصل جمع جریان اولیه و ثانویه در یک ترانسفورمر فلای بک. 69
شکل 17: زمینهای منابع تغذیه..................................................................... 99
شکل 18: اسنوبِر........................................................................................ 104
فهرست جداول
جدول رگولاتور افزاینده Boost................................................................. 20
جدول رگولاتور boost............................................................................... 23
جدول رگولاتور Buck-Boost................................................................... 27
جدول رگولاتور فلای بک............................................................................. 30
جدول رگولاتور: push-pull...................................................................... 32
جدول رگولاتور نیمپل Half-Bidge........................................................... 33
جدول رگولاتور تمام پل Full-Bridge....................................................... 51
جدول مقایسه چهار نوع یکسوکننده............................................................. 58
جدول کنترلرهای نوع جریان ...................................................................... 67
جدول مقایسه مواد مغناطیس و فرو مغناطیس............................................ 67
با توجه به عنوان پروژه " کنترل دو جهته ی موتور DC با فید بک دیجیتال " لازم بوده است . که مقدار سرعت خروجی موتور خوانده شده و سپس با عدد داده شده از طریق Keyboard مقایسه گردد و اختلاف آن به موتور اعمال شود .
برای دادن عدد به میکرو کنترولر از طریق Keyboard می بایستی در هر بار دو عدد به همراه کلید * به منظور تایید اعداد زده شود .
کلید # کارچیگرد و راستگرد کردن موتور را برعهده دارد .
LCD نیز جهت حرکت موتور و مقدار سرعت را نشان می دهد .
در این پروژه از یک سنسور ( سوئیچ شکافدار نوری ) یک میکرو از خانواده MCS-51 یک مبدل دیجیتال به آنالوگ LCD-DAC برای نمایش و Keyboard استفاده شده است .
عنوان صفحه
فصل اول
مقدمه.............................................................................................................................................................. 1
1-1 بلوک دیاگرام سخت افزاری.............................................................................................................. 2
فصل دوم
2-1 خلاصه از عملکرد ماشینهای الکتریکی ........................................................................................ 3
2-2 بحث ساختمان ماشینهای الکتریکی ............................................................................................ 3
3-2 نحوه ایجاد گشتاور در موتورDC ................................................................................................... 4
2-4 انواع موتورهای DC ......................................................................................................................... 5
2-4-1موتورهای DC کنترل شونده با آرمیچر .................................................................................. 6
2-4-2موتورهای DC کنترل شونده میدان.......................................................................................... 7
2-4-3مقایسه عملکرد موتورهای DC کنترل شونده با آرمیچر با موتورهای کنترل شونده با میدان.... 8
2-5موتور DC مورد استفاده در این پروژه به همراه مشخصات آن.......................................... 8
2-6سوئیچ شکافدار نوری Slotted optical switch ............................................................... 9
فصل سوم
3-1 مختصری از تاریخچه 8051 ....................................................................................................... 11
2-3AT89C51از شرکت Atmel ................................................................................................. 12
3-3 معرفی سخت افزاری میکروکنترلر AT89C52 ................................................................ 14
4-3تو ضیحات پایه های 8051 .......................................................................................................... 16
5-3عملکرد پایه های I/O ..................................................................................................................... 18
3-5-1 بحث تایمر ها و شمارنده ها ................................................................................................... 19
2-5-3 بحث مربوطه در مورد وقفه ها ............................................................................................. 21
6-3 نحوه اتصال پایه های میکروکنترلر به بخشهای مختلف مدار................................................ 22
7-3 صفحه کلید Keyboard............................................................................................................. 23
1-7-3 تابع Keyboard....................................................................................................................... 24
8-3 نمایشگر (Liquid Crystal Device)LCD.................................................................. 28
1-8-3 شرح سخت افزاری پایه های LCD .................................................................................... 29
فصل چهارم
1-4 مبدل دیجیتال به آنالوگ DACO800.................................................................................. 31
2-4 بحث مربوط به منبع تغذیه............................................................................................................ 33
1-2-4 طراحی منبع تغذ یهV5 ......................................................................................................... 33
4-3 کنترلر PI........................................................................................................................................... 34
4-4شناسایی تابع تبدیل سیستم ........................................................................................................ 38
5-4 عملکرد کلی پروژه............................................................................................................................ 41
1-5 بلوگ دیاگرام کامل پروژه .............................................................................................................. 44
فصل پنجم
2-5 الگوریتم برنامه فیدبک PI............................................................................................................. 45
3-5 فلوچارت MAIN برنامه همراه با Intrrupt......................................................................... 46
4-5 فلوچارت اجرای- Controller PI ......................................................................................... 47
5-5 فلوچارت گرفتن ونمایش دادن دو عدد روی LCD همواره با اجازهی فیدبک و جهت حرکت موتور. 48
6-5 فلوچارت چگونگی نمایش روی LCD GDM 1602 ...................................................... 49
فصل ششم
1-6 بخش کامل نرم افزار پروژه ........................................................................................................... 50
فصل هفتم
1-7 منابع و ماخذ ................................................................................................................................... 66
2-7 ضمائم ................................................................................................................................................. 67
فهرست اشکال وجداول
1-1-1)فهرست اشکال صفحه
شکل(1-1)بلوک دیاگرام پروژه ..................................................................................................... 2
شکل( 1-2)موتورDCکنترل شونده با آرمیچر ..................................................................... 6
شکل (2-2)موتور DC کنترل شونده با میدان ....................................................................... 7
شکل (3-2)شماتیک سوئیچ نوری شکافدار ........................................................................... 10
شکل (1-3)شماتیک ماتریسی صفحه کلید ........................................................................... 25
شکل(1-4)کنترلرتناسبی .......................................................................................................... 35
شکل(2-4)کنترلر انتگرال گیر تناسبی........................................................................................ 35
شکل(3-4)نمودار تغییرات گذرا سرعت نسبت به زمان...................................................... 39
شکل( 4-4)نمودار تغییرات ولتاژ نسبت به زمان ..................................................................... 39
شکل (5-4)نمودار معیار زیگلر نیکولز ............................................................................... 40
شکل (6-4)فلوچارت چگونگی اعمال سیگنال errorبه درایور موتور............................ 36
فهرست جداول
جدول(1-1)rmp موتور در ولتاژها مختلف................................................................................... 9
جدول(2-2)انواع میکروکنترلرAT89C52از شرکتAtmel ......................................... 13
جدول(3-3) مشخصات داخلی ثبات TMOD ......... 20
40 صفحه
اولین کنفرانس بینالمللی سیستمهای آموزش دهنده هوشمند[1] (ITS) در سال 1988 در مونترال کانادا برگزار گردید. دومین و سومین و آخرین کنفرانس به ترتیب در سالهای 1992، 1996، . . . و 2004 برگزار گردیدهاند.
معماری شناختی[2] اولین بار توسط جان روبرت اندرسن در سال 1983 مطرح شد که تفکر تطبیقی انسان را برمبنای شناخت بررسی میکرد، شبیهسازی این تفکر به صورت نرمافزار ACT* ارائه گردیده است. مدلسازی شناختی در سال 1985 در کتابی با همین عنوان توسط Slack مطرح گردید.
ساختار کنترلی عامل هوشمند BDI[3] که در سیستم مطرح شده در مقاله (سیستم GLITS) مورد استفاده قرار گرفته است، بر مبنای باورها، هدفها (آرزوها) و مقصدها، در اواخر دهه 90 مطرح شد. مهمترین کاربرد این عامل در تشخیص عیب، سیستمهای مدیریت، تجارت ماشینی و آموزش هوشمند بوده است.
پردازش مفهومی اطلاعات اولین بار در سال 1975، در کتابی توسط Roger Schank مطرح گردید ولی مطالب جدید در مدلسازی مفهومی[4] در 1998 توسط Chen و همکارانش ارائه گردید.
طراحی سیستمهای چند عاملی هوشمند[5] براساس معماری لایهای[6] در سال 1996 توسط Muller در کتابی با همین عنوان مورد بحث قرار گرفته است.
در مقاله حاضر یک مدلسازی شناختی از یک سیستم آموزش دهنده هوشمند پویا ارائه شده است که بر مبنای اصول مفهومی و کارکردی آموزش و تجربه طولانی تدریس دروس مختلف توسط اینجانب طراحی شده است. این مدل بنیادی است و سازماندهی تجربیات دوران تدریس است.
از مطالب برخی مراجع در تعاریف پایهای و بیان مفاهیم و اصطلاحات آشنا در سیستمهای آموزش دهنده هوشمند (ITS) در این مقاله استفاده شده است. امید است که پیاده سازی این سیستم در محیط کاربردی برای آموزش به کمک کامپیوتر بتواند سبب توسعه تکنولوژی در کشورمان گردد.
سیستم GLITS، یک سیستم آموزش دهنده هوشمند با یادگیری تدریجی است که دارای 3 عامل یاد دهنده ، یادگیرنده و مشکلساز است. عامل یاد دهنده و یادگیرنده هر کدام دارای 5 لایه (زیر سیستم) میباشند. لایههای یاد دهنده به نامهای ناظر، ایجاد انگیزش، فرضیهها و تولید مدلهای برنامه میباشند. لایههای یادگیرنده به نامهای وضعیتی ـ انعکاسی ، شناختی، معیارها و سنجش، برنامهریزی و همینطور هماهنگی و تولید رفتار میباشند. عامل مشکلساز یک عامل بازدارنده است که فعالیت آن باعث کاهش فعالیت لایههای مختلف یادگیرنده میشود. ابتدا با پرسشنامه مدل یادگیرنده (مدل میانگین کلاس) ساخته میشود و با استفاده از آن و بهکارگیری نحوه آموزش بهینه هوشمند و ارزیابیهای مناسب، لایههای مدل یادگیرنده اصلاح میگردد که نتیجه کلی بالارفتن کارایی یادگیرنده و توانبخشی علاقه به یادگیری و خلاقیت او میباشد.
کلمات کلیدی:
Intelligent agents
عاملهای هوشمند
Cognitive modelling
مدلسازی شناختی
Intelligent tutoring system
سیستم آموزش دهنده هوشمند
Belief, desire, intention agent
عامل BDI
Conceptual modelling
مدلسازی مفهومی
160 صفحه
در هر صنعتی اتوماسیون سبب بهبود تولید می گردد که این بهبود هم در کمیت ومیزان تولید موثر است و هم در کیفیت محصولات.هدف از اتوماسیون این است که بخشی از وظایف انسان در صنعت به تجهیزات خودکار واگذار گردد. در یک سیستم اتوماتیک عملیات شروع،تنظیم و توقف فرایندبا توجه به متغیر های موجود توسط کنترل کننده سیستم انجام می گیرد. هر سیستم کنترل دارای سه بخش است: ورودی ، پردازش و خروجی .
انواع استراتژی های کنترل:
کنترل حلقه باز
کنترل پیشرو
کنترل حلقه بسته
کنترلر مغز متفکر یک پردازش صنعتی است و تمامی فرامینی راکه یک متخصص در نظر دارد اعمال کند تا پروسه، جریان استاندارد خود را در پیش گیرد و نهایتا پاسخ مطلوب حاصل شود از طریق کنترلر به سیستم فهمانده می شود.
یک کنترلر چگونه عمل می کند؟
در ابتدا سیگنال خروجی از سنسور وارد کنترلر می شود و با مقدار مبنا مقایسه می گردد و نتیجه مقایسه که همان سیگنال خطا می باشد، معمولا در داخل کنترلر هم تقویت شده و هم بسته به نوع کنترلر و پارامترهای مورد نظر، عملیاتی خاص روی ان انجام می گیرد سپس حاصل این عملیات به عنوان سیگنال خروجی کنترل کننده به بلوک بعدی وارد می شود. مقایسه سیگنالها و تقویت اولیه در همه کنترلر ها صرف نظر از نوع انها انجام می گیرد ،در واقع این عملیات بعدی است که نوع کنترلر را مشخص می کند.
PLCاز عبارت Programmable Logic Controller به معنای کنترل کننده قابل برنامه ریزی گرفته شده است.PLC کنترل کننده ای است نرم افزاری که در قسمت ورودی، اطلاعات را بصورت باینری دریافت و آنها را طبق برنامه ای که در حافظه اش ذخیره شده پردازش می نماید و نتیجه عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمانهایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان ، ارسال می کند.
بطور کلی می توان زبانها برنامه نویس PLCرا به پنج دسته تقسیم کرد:
به طور کلی چهار سیستم کنترلی وجود دارد:
سیستم SCADAعلاوه بر کاربرد در فرایندهای صنعتی مانند تولید و توزیع برق ( به شیوه های مرسوم یا هسته ای) ،ساخت فولاد، صنایع شیمیایی،صنایع آب ،گاز و نفت در بعضی از امکانات آزمایشی مانند فوزیون هسته ایی نیز کاربرد دارد.
اندازه اینچنین تاسیساتی از 1000تا چندین ده هزار کانال I/O می باشد. و با کمک شبکه ها و سیستمهای مخابراتی منطقه وسیعی را تحت بازرسی ونظارت قرار می دهد.
سیستمهای SCADA بر روی سیستم عاملهای DOS، VMSو UNIXقابل اجرا هستند در سالهای اخیر همه سیستم های SCADAبه سمت سیستم عامل NT و بعضی هم بسمت Linuxگرایش پیدا کرده اند.
مقدمه
فصل اول :
« مقدمه ای بر سیستم های کنترل »
کنترل و اتوماسیون
انواع فرایندهای صنعتی
استراتژی کنترل
انواع کنترلرها
سیر تکاملی کنترل کننده ها
فصل دوم :
« انتقال اطلاعات در صنعت »
معماری شبکه
استانداردهای معروف لایه فیزیکی شبکه های صنعتی
معرفی واسط های انتقال و عوامل موثر در انتقال
پروتکل ها و استانداردها
فصل سوم :
« کنترل کننده های برنامه پذیر PLC »
سخت افزار PLC
زبان های برنامه نویسی PLC
ارتباط بین چندین PLC
فصل چهارم :
« سیستم های کنترل گسترده DCS »
ساختار سیستم های DCS
سطوح کاری
اصول کاری سیستم های DCS
کاربردها
فصل پنجم :
« سیستم های اتوماسیون APACS »
Controller Configuration Software
سخت افزار سیستم APACS
بسته های نرم افزاری APACS
بسته های سخت افزاری APACS
شرح مدار ماژول کنترل +ACM
فصل ششم :
« سیستم های SCADA »
SCADA چیست؟
ارتباطات
واسط ها
فصل هفتم :
« سیستم های FIELD BUS و مقایسه آنها با سیستم های DCS »
نحوه عملکرد سیستم های FCSدر مقایسه با DCS
دسته بندی فیلد باس
توپولوژی های فیلد باس
مقایسهFCS و DCS و مزایا و معایب آنها نسبت به یکدیگر