مقاله بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS دارای ۸۳ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن مقاله بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS :

بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS

معرفی سیستم PROCONTROL P
سیستم PROCONTROL P ساخت شرکت ABB یکی از سیستم ها کنترل گسترده است که برای کنترل نیرگاه 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 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
انتقال اطلاعات
نظارت
کنترل دیجیتال
کنترل آنالوگ
حفاظت
مدیریت فرآیند
بهره برداری و مراقبت فرآیند

PROCONTROL P دارای یک شاهراه ارتباطی 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 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 POS انجام می‌پذیرد. Pos برای این نمایش فرایند از تصویرهای رنگی و برای دریافت پیام از صفحه کلیدها و یا Muse استفادهمی کند. به وسیله سیستم عیب یاب CDS علاوه بر عیب یابی خودکار سیستم و تجهیزات، قابلیت شاهراه وو دسترسی به تمامی اطلاعات سیستم فراهم گشته است.
رابطهای استاندارد امکان ارتباط ببین Procontrol P و کامپیوتر و سایر سیستم های کنترل را برقرار می سازد. Procontrol P وظایف کنترل وی 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 سطح 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 (باز قبیل بهینه کردن قیمت و …) را بر عهده دارد.
نیازها و ملزومات مختلف قابل دسترسی و یا پشتیبانی برای سیستم های بنیروگاهی عبارتند از:
– دسترسی سریع برای سیستم هایی که تاثیر مستقیم بر روی تولید دارند.
– دسترسی متوسط به قسمت هایی که یک اشکال یا خطای کووتاه 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.
۱ 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 قمست اطلاق 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 در او رد پی خواهد داشت.
۲دستگاه POS

این قسمت با بهره گیری از واحد نمایش رنگی ویدیوئی VDU و صفحه کلید ها، Mouse امکان نمایش و زمان در تنظیم و هدایت فرآیند را مهای 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 یا 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 ۳ 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 لوزم 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:
۱- نمایش کل فرایند: نمایش بخش های مختلف فرایند و اعلام اشکالات آنها
۲- نمایش ناحیه: نمایش جامع گروه های عملیاتی بخش از فرایند (ناحیه) و اعلام اشکالات انها

۳- نمایش گروه: نمایش جامع عملیات حلقه های کنترل یک گروه مشخص یا مقادیر اندازه گیری شده
۴- نمایش حلقه: مسیر کامل عملیات یک حلقه کنترل و مقادیر اندازه گیری شده را نمایش می دهد.
۵- تصور Mimic: نمایش عمومی و شبیه سازی شده فرایند و نمایش اطلاعات جاری فرایند

۶- نمایش منحنی: نمایش کمیت ها نسبت به زمان «امکان ثبت و نمایش ۶ محنی روی صفحه تصویر با دقت و درجه بالای گرافیکی وجود دارد.»
۷- تصویر مشخصه : نمایش منحنی مشخصه د رمحورهای X – Y که نشان دهنده نقاط کار جاری اجزا مهم فرایند
۸- نمایش نمودار : نمایش گروهی از کمیت ها، (مثل درجه حرارت) که دارای یک واحد یکسان می باشد.

۹- نمایش اخطار یا هشدار: تمام اشکالات و هشدارهای سیستم نمایش داده می شود و در صورت بروز شاکال با فشردن یک کلید بدون توجه به هر سطح می توان به نمایش هشدار رجوع کرد.
یکی از قابلیت های پیشرفته این سیتسم استفاده از چند VDU برای نمایش اطلاعات فرایند و صفحه کلیدهایشان برای انتخاب نوع تصویر می باشد. این وسایل می توانند باکامپیوترهای موجود در شبکه ارتباط داشته باشند. کامپیوترها به یک باس مرکزی متصل هستند و از طریق اطلاعات کل فرایند رامنتقل می کند. یک قابلیت مهم دیگر این سیستم طراحی اتاق کنترل بدون در نظر گرفتن اندازه کل فرایند است. این مسئله در جای اهمیت خود را نشان می دهدکه فرایند به تدریج تکمیل گردد. چرا که مقدار اطلاعات که نمایش داده می شود، فقط به تعداد کامپیوترهای غیر متمرکز که مورد استفاده قرار می گیرند، بستگی دارد. بنابراین احتیاج به تغییر سیستم نداریم. برای هر کدام از کامپیوترهای موجود می توان یک کامپیوتر به عنوان افزونه در نظر گرفت تا قابلیت اطمینان افزایش یابد.
اجزا سخت افزار سیستم POS عبارتند از:

• رابط برای اتصال به شاهراه ارتباطی دوگانه (دوبل)
• سرویس دهنده و وسایل جانبی (چاپگر، صفحه کلید، کامپیوتر و ….)
• شبکه استفاده شده در این سیستم Ethernet می باشد. این شبکه معمولا دارای افزونگی است.
به وسیله شبکه LAN چندین واحد پردازشگر با صفحه کلیدها، چاپگرها، و … می توانند با هم در ارتباط باشند. ارتباط با شاهراه ارتباطی دوگانه به وسیله مدولهای رابط که هوشمند هستند انجام می گیرد. بدین وسیله انتقال اطلاعات در مسیر سیستم کنترل به pos و بالعکس، از مسیر pos به سیستم کنترل جریان می یابد. واحد پردازنده مرکزی یک کامپیوتر پر قدرت ۳۳ پیتی با حافظه زیاد است.
تجهیزات کنترل و ابزار دقیق

ایستگاه ها از مجموعه مدولهایی که وظیفه ارتباط سیگنالها، کنترل دیجیتال و آنالوگ و همچنین نظارت بر ارتباطات بین مدولها و تشخیص عیب را بر عهده دارند، تشکیل شده اند.
شاهراه ارتباطی به طریق دو خط مجزا و ایزوله وارد ایستگاه می شود. یک مدول تزویج رابطه مخابراتی بین شاهراه ارتباطی و باس ایستگاه را فراهم می سازد. خطوط ارتباطی برای قابلیت اطمینان بیشتر دارای ساختار دوتایی (دوکاناله) هستند. جریان اطلاعات در داخل ایستگاه به وسیله کنترل کننده باس ایستگاه که کاملا خودکار و مجزا از شاهراه کار می کند، تنظیم و کنترل می شود. بنابراین عملکرد مستقل یک ایستگاه نیز امکان پذیر است. ایستگاه ها دارای خواص زیر هستند:
• ساختار مدولور

• در جاهایی که سیستم کنترل باید از لحاظ حجم کار محدود باشد، توابع کنترلی در یک ایستگاه قرار می گیرند.
• امکان ارتباط هر نقطه اطلاعات را هر نقطه دیگر در سیستم از طریق شاهراه ارتباطی وجود دارد.
• برحسب کاربرد (اندازه گیری آنالوگ یا دیجیتال) می توان مدول ها را در ایستگاه های مختلف توزیع نمود.
کابلهای سیگنال های ورودی به سیستم ناکار اتصال فرآیند به باس سیستم و همچنین تبدیل سیگنال ها را به عهده دارند. همانند مدولهای ورودی یسگنال، مدولهائی برای خروجی سیگنال نیز موجود می باشد که سیگنال روی باس را به سیگندل ولتاژ یا شدت جریان تبدیل می کند.

الف- مدول ورودی آنالوگ
این مدول ها برای سیگنال های آنالوگ با جریان صفر یا ۴ تا mA20، ولتاژ ۰ تا ۱۰ ولتا، ترمومترهای مقاومتی و ترموکوپل ها مورد استفاده قرار می گیرند.
مدولهای ورودی آنالوگ دارای قابلیت های زیر هستند:
۱- منبع تغذیه برای ترانسمتیریها

۲- ایزوله بودن ونداشتن تداخل با سیستم
۳- آزمایش سیگنال برای بررسی خارج از محدوده بودن
۴- دامنه عملکرد از ۵۰% تا ۱۵۰% دامنه اندازه گیری
۵- خطی کردن منحنی مشخصه RTD و ترموکوپلها

۶- نظارت و اعلام حدود مقادیر فرایند تا ۴ حد، روی یک مقدار اندازه گیری (خیلی کم، کم، زیاد، خیلی زیاد)
۷- تصحیح اندازه گیری وبی سیالوت و سطح (مانند جذرگیری…)
۸- فیلتر کردن مقدرا اندازه گیری با خاصیت حذف اغتشاش ولتاژ برای فرکانس ۵۰Hz و هارمونیکهای آن.
۹- به عنوان یک انتخاب، مدول های ووردی می تواند با فیلتر غیر خطی تطبیق مجهز شوند که برای سیگنال های فرایند با اغتشاشات زیاد، بهبودی عالی در کیفیت تنظیم کننده ها بوجود آورد.
۱۰- فیلتر کردن به وسیله فیلتر درجه ۱ (تمامی این فیلترها به صورت نرم افزاران روی مدولها نصب می شود)
ب: مدول ورودی دیجیتال
مدول های ورودی دیجیتال برای سوئیچ های دیجیتال با اتصال دو سیمه و برای سیگنال ۲۴ ولت مستقیم در دسترس هستند این مدول های دارای قابلیت ها و خواص زیر هستند:
– منبع تغذیه برای اتصال کنتاکتها
– فیلتر کردن ارتعاشات قطع و وصل شدن کنتاکت

– نظارت بر قطع سیم ارتباط با کنتاکت
– نظارت بر قطع شدن تغذیه
– نظارت بر اتصال کوتاه به بدنه

– صفر شدن خروجی وقتی در ورودی دیجیتال اشکال داشته باشد.
– نظارت بر علامت انتقال وقتی که ورودی دیجیتال اشکال داشته باشد.
ج- مدول خروجی سیگنال آنالوگ
این مد.ل سیگنال موجود بر روی باس ایستگاه را به سیگنال لازم برای عملکرد روی رله ها و لامپها تولید می کند. و خروجی آن –۴۸ یا +۲۴ ولت است.
هـ- مدول کنترل آنالوگ و دیجیتال
کنترل دیجیتال و آنالوگ می تواند در هر کدام از سطوح سیستم (کنترل گروهی- کنترل محرک و سطح کنترل واحد) استفاده می شود. به خاطر استفاده از طراحی براساس ریزپردازنده تعداد مدول های مورد استفاده به طور قابل توجهی کاشه یافته و تنها یک مدول پایه نیاز است. هر مدول به یک ریزپردازنده و سه حافظه مجهز است.
۱- حافظه برای مقادیر ورودی و خروجی
۲- حغفظه برای بلوک های عملیاتی
۳- حافظه برای برنامه کاربر
برنامه کاربر با استفاده از بلوک های عملیاتی (FB ) از مقادیر ورودی استفاده کرده و مقادیر خروجی را تهیه می کند. مقادیر ورودی/ خروجی از طریق حافظه ورودی و خروجی با سیستم انتقال اطلاعات و ارتباط است. بر روی هر سلول کنترل قابل برناخه ریزی یک برنامه تشخیص عیب اتوماتیکی فعال وجود دارد. که به عنوان یک برنامه پشتیبان، صحت کار ریزپردازنده و محتویات حافظه را نظارت می نماید. حافظه ها معمولا EEPROM هستند که در صورت قطع برق نیز محتوایشان ثابت می ماند.

در کنار این توابع اصلی مقداری توابع پیچیده تر وجود دارد. این توابع برای کاربردهای نیروگاهی تهیه شده اند که به عنوان مثال می توان به توابع کنترل محرک و محاسبات انتالپی اشاره نمود.
مدول کنترل محرک: این مدول در اولین سطح سیتسم کنترل برای هدایت واحد نیروگاه استفاده می شود. این کنترل کننده به وسیله اتصال کابلهای مختلف به Switch gears وصل گردیده و از طرف دیگر به باس متصل است.

این سیستم نرم افزاران را ارائه کرده است که به کمک سخت افزار، سیستم کار راه اندازی و خواباندن توربین ژنراتور را به صورت مطمئن و همچنین بهره برداران بهینه از توربین و ژنراتور در زیر بار را انجام می دهد.
۳-رابطهای استاندارد

رابطهای استاندارد قابل برنامه ریزی و هوشمند هستند که امکان اتصال، کامپیوتر یا اجزاء خارجی دیگر را به شاهراه ارتباطی فراهم می آورند. این مدولهای ارتاطی موارد زیر را برآورده می سازند.
– دسترسی به اطلاعات فرایند
– دسترسی به اطلاعات بدون تداخل و اغتشاش
– قابلیت راه اندازی اتوماتیک مدول های ارتباطی بعد از قطع برق و وصل دوباره آن

رابطها با استانداردهای زیر تهیه و طراحی شده اند:
– رابطه سریال RS232 , RS422 بر طبق استاندارد IEC با پروتکل ارتباطی مطابق استاندارد DIN 19244
– رابطه Ethernet 802.3 بر طبق استاندارد IEC با پروتکل ارتباطی Decnet Application .
۴-سیستم انتقال اطلاعات
سیتسم انتقال اطلاعات شامل دو مسیر اطلاعات مختلف است:
۱-شاهراه ارتباطی: شاهراه ارتباطی دارای یک ساختار ودکاناله است و به گونه ای طراحی شده است که بتواند هر نوع اغتشاشات را حذف کند. برای بال بردن درجه اطیمینان دو کانال A و B قابل تعویض با یکدیگر می باشند و حالت پشتیبانی همدیگر را دارند. برای هر کانال شاهراه ارتباطی یک ایستگاه اصلی وجود دارد و به هر ایتسگاه اصلی تا ۸ عدد شاهراه ارتباطی متصل می شود. درحقیقت این ۸ کانال با همدیگر یک کانال را تشکیل می دهند. این کانال ها با الگوی ستاره قرار می گیرند. هر اطلاعات به طور خودکار روی تمام کانال ها پخش می شود. از دید مخابره اطلاعات، سیستم به صورت یک خط واحد می تواند در نظر گرفته شود. هر خط شاهراه ارتباطی از یک جفت کابل از نوع Twin axial شیلد دار تشکیل شده است. این کابلها مصونیت میسر را در مقابل تداخل جزئیات القایی بسیار بالا می برند. و هر خط شاهراه ارتباطی این کابل تا ۱۵ کیلومتر می تواند طول داشته باشد. برای مودلهای ورودی خروجی و مدول های پردازشگر به وسیله باس ایستگاه تامین می شود. کمدهای هر ایتسگاه دارای چهار طبقه هستند که در طبقه باس ایستگاه از یک صفحه مدار چایی تشکیل شده است و مدول ها که در طبقه قرار می گیرند به آن متصل می شوند. برای اتصال باس بین طبقه های مختلف از کابلهای نوع مسطح استفاده می شود. وقتی باس ایستگاه به شاهراه ارتباطی متصل شود و اطلاعات شاهراه ارتباطی به صورت تلگرام فوراً روی باس ایستگاه بدون احتیاج به هرگونه حافظه واسطه قرار می گیرند.
الف: ساختار تلگرام

تمام سیگنال های دیجیتال در آنالوگ که توسط باس انتقال داده می شوند، به صورت تلگرام و به فرم دیجیتال هستند. هر تلگرام شامل بیتهای همگام سازی که عملیاتی، آدرس و داده می باشد. بیتهای همگام سازی، ۴ بیت برای شروع تلگرام و ۴ بیت برای تمام تلگرام هستند. از ۸ بیت برای عملیات که نشانگر جهت انتقال، نوع داده ها، نوع خبر و نوع آدرس می باشند، استفاده می شود. از ۲۴ بیت برای آدرس دهی استفاده می شود، که از ۲ بیت آن برای شماره سیستم، ۸ بیت آن برای شماره ایستگاه، ۸ بیت آن برای شماره مدول هر ایستگاه و ۸ بیت آن برای شماره واحد خروجی و ورودی یا محاسباتی بر روی مدول استفاده می شود. بدین ترتیب می توان حدود ۱۵۰۰۰ مدول یا ۱۳۸۱۰۱ مقدار آنالوگ اطلاعات استفاده می شد. هر تلگرام می توان محتوی یک سیگنال آنالوگ (۱۲ بیت + بیت علامت) یا شامل تا حداکثر ۱۶ سیگنال دیجیتال باشد. ۲۵% اطلاعات یعنی ۱۸ بیت از هر تلگرام به تنهایی مربوط به مصونیت و ایمنی آن می باشد.

گیرنده ها می دانند که اطلاعات مربوط به کدام فرستده ای را باید دریافت کرد.
Procontrol برای مخابره اطلاعات از دو روش ترتیبی و برحسب واقعه استفاده می کند. در روش ترتیبی کلیه ایستگاه ها در یک صف به نوبت اطلاعات خود را مخابره می کنند.در روش واقعه در صورت وقوع واقعه سیستم از حالت ترتیبی خارج ده و اطلاعات واقعه انتقال می یابد. واقعه برای یک ورودی آنالوگ تغییر بیش از ۰۳۹% یا گذشت بیش از ۲۰۰ میلی ثانیه از آخرین مخابره اطلاعات و برای ورودی دیجیتال تغییر وضعیت، تعریف می شود.

۵ سیستم ایمنی و حفاظتی قابل برنامه ریزی
این سیستم برای حفاظت تجهیزات عمده نیروگاه بخاری نظیر بویلر استفاده می شود. و کمر حفاظت قسمت های مختلف نظیر سیستم کنترل مشعل، نظارت بر احتراق، سیستم تخلیه دود کوره دیگ بخار و نظارت بر سوخت و هوا را انجام می دهد. از دیگر کاربردهای این سیستم می توان به سیستم ایمنی I8C در نیروگاه های اتمی اشاره کرد. ساختار این سیستم سه کاناله است که هر سه کانال به صورت مجزا و کاملا مستقل عمل می کند، سپس با استفاده از عملگر ۲ از ۵ فرمان خروجی انتخاب می گردد. در این سیستم برای اندازه گیری نیز از سه کانال استفاده می کنند. و هر سه کانال ورودی و خروجی به هر سه قسمت سیستم حفاظتی وارد شده و خروجی آماده می گردد.

این سیستم برای ایمنی بیشتر آزمایشهایی را بر روی ورودی ها و خروجی ها انجام می دهد. همچنین خود سیستم حفاظتی نیز دائماً آزمایش می شود.
۶ سیستم مهندس، طراحی و سرویس EDS
با به کارگیری کامپیوترهای قدرتمند افق جدیدی برای ابزار مهندس، طراحی و سرویس به وجود آمد، که امکانات وسیع دستگاه EDS را به وجود می آورد. EDS امکان دسترسی و برنامه سازی تمام ترکیبات سیستم کنترل از طریق شبکه ارتباطی را به صورت حین کار و در داخل مدولها بر روی EEPROM را دارا است.
دستگاه EDS دارای سه نوع مختلف می باشد:

۱- دستگاه EDS10 به عنوان ابزار طراحی، برنامه ریزی و سرویس برای تجهیزات داخلی خود سیستم کنترل استفاده می شود.
۲- دستگاه EDS20‌ توسعه یافته EDS10 است و علاوه بر وظایف EDS10 ابزار جهانی ابزار دقیق (حس کننده ها، محرک ها و کابل کشی ها) را نیز شامل می شود.
۳- دستگاه EDS30 وظیفه برنامه ریزی، طراحی و سرویس بدون استفادهع از کاغذ را بر عهده دارد. برای بایگانی و اداره سازی مدارها ونقشه ها به صورت اتوماتیک از حافظه های الکترومغناطیسی استفاده می شود.
ساختار سخت افزار EDS مشکل از یک کامپیوتر است که امکان تبدیل به شبکه و کارموازی چند نفره را می دهد. انی کار امتیاز مهمی برای سیستم در هنگام راه اندازی ابتدائی نیروگاه در محوطه نیروگاه محسوب می شود.

از برتری های دستگاه EDS می توان به موارد زیر اشاره کرد:
– مدارک و نقشه های موجود با سیستم کنترل مطابقت صد در صد دارند
– کل طراحی بدون صرف کاغذ انجام گیرد، از کل نقشه های سیستم کنترل با استفاده از کامپیوتر تولید می گردد.
– ساده کردن بایگانی و یافتن نقشه و صرف دقت کمتر برای سرویس

– در صورت نیاز به چاپ، نقشه های چاپ شده دارای فرم یکنواخت بوده و از کیفیت لزوم و مشابه برخوردار هستند.
– برتری دیگر بایگانی به وسیله ذخیره الکترونیکی درمقابل بایگانی معمولی به وسیله کاغذ این است که طبیعت اثری مانند کهنه یا کثیف شدن روی آن نمی گذارد.
– تغییرات و سرویس را می توان بدون دیسک و با کیفیت بهتر و سریع تر انجام داد.

فصل دوم …
«معیارهای ارزیابی و اولویت بندی»

فصل دوم
معیارهای ارزیابی و اولویت بندی
سیستم های کنترل، حفاظت و سبک اطلاعات DCS در نیروگاه های بخاری دارای دو بخش عمده سخت افزار و نرم افزار می باشند. با درنظر داشتن معیارهای تعیین کننده، سیستم DES را برای نیروگاه های مذکور به قسمت های مختلف در مرتبط با یکدیگر تقسیم می گردد. برای ارزیابی دقیق تر قسمت های مثابه، محصولات چند شرکت به صورت ذیل مورد بررسی قرار گرفت:
اتاق کنترل مرکزی (CCR) شامل:
سخت افزار
COMPUTERS
– CPU
– RAM SISE
– GARD DISK
– SPEED
OPERATOR STATION
– NUMBER

– Computer Typef
– CPU
– RAM SISE
– HARD DISK
PRINTER

– NUMBER
– EVENT L& ALARM
– SPEED
– HARD COPY
MIMIC PANEL
DATA LOGGER
SOFT WARE
ADMINISTRATION STATION
– CPU
– RAM SISE
– HARD DISK
– PRINTER
– VDU
پانل کنترل واحد (UCB) شامل:
Panel specification
– Eguipment & indtrumentation
– Division of UCB (Turbine, Generator…)
– PLC spee

– Manual control
– Alarm system
– Contruction requirments
– Syncronizing
– Spare Part
– Local cooperation
سیستم انتقال اطلاعات و مدارهای واسط (باس و شبکه …)
– BUS redundaney

– Fiber optic
– IEEE standards
– BUS coupler
– Kequirements for SCADA
– Means of interface to SCADA
سیتسم های جنبی و پشتیبان PCS
– Erg. Workctation
– CPU
– Speed
– RAM
– Hard Disk

– VDU
Saft ware
۱- مشخصه های سازندگان
از جمله معیارهای در نظر گرفته شده برای مشخصه سازندگان موارد زیر را می تواند ذکر نمود:
۱- مراجع کاری در رابطه با نیروگاه ها و سیستم های DCS، از نظر تعداد ظرفیت پروژه
۲- داشتن گواهینامه ها و استاندارد های بین المللی (از جمله سری ISO 9000) در تضمین کیفیت
۳- استفاده از استانداردهای معتبر صنعتی درارائه پیشنهاد فنی

۴- استفاده از پیمانکاران داخلی و نحوه انتقال تکنولوژی به داخل کشور دخالت دادن مهندسی داخل در طراحی و نصب و راه اندازی
۵- نحوه ارائه مدارک فنی
۶- همگونی و یکسان بردن قطعات فنی به کار رفته
۲-مشخصه های ساختار سیستم های بررسی شده
معیارهای فنی مد نظر در ساختار سیتسم های مورد بررسی به شرح زیر بوده است:
۱- قابلیت آزمایش سیستم در مراحل راه اندازی و در حین کار وجود نقاط

آزمایش و از جنبه های سخت افزاری و نرم افزاری.
۲- سهولت در تشخیص و تصحیح عیب در سیستم

۳- سهولت بهره برداری از سیستم و آموزش سریع
۴- زیب بالای دسترس پذیری ساختار سیستم (Reliability)
۳-اختصاص امتیاز باری معیارهای ذکر شده
در ادامه کلیه معیارهای ذکر شده مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت و اهمیت نسبی معیارها در ارزیابی در جدول زی جمع بندی گردیده است. درصد امتیاز حاصل برای هر شرکت به صورت زیر خواهد بود:
Total Special feat Struct feat Other system Compa feat Data tron sintle fea UCB
Facture CCR
Factures مشخصه
۱۰۰% ۵ ۱۰ ۲۰ ۱۰ ۱۵ ۲۰ ۲۰ درصد ارزیابی

 

لازم به ذکر است که برای هر مشخصه در جدول فوق جداولی تنظیم شده است که نتایج آن به جدول بالا انتقال می یابد. برای مثال مشخصه UCB که ۲C درصد از امتیاز کل را به خود تشخیص می دهد، به زیر مشخصه های جزئی تری تقسیم می شود که از مجموع امتیازهای به دست آمده، در صدی از ۲۰ درصد UCB حاصل می شود.
۴-جمع بندی سیستم های بررسی شده از نظر فنی
در ادامه جدول زیر امتیاز و ردیف سیستم های بررسی شده را نشان می دهد.
ردیف سیستم امتیاز سیستم
۱ Procontrol O (ABB) 78.6

۲ TELEPERM ME (Siemens) 69.5
۳ INFI 90 (Bailey) 63.5

۵- مزایای ABB:
– سابقه زیاد شرکت در نیروگاه ها و سیستم های DCS (البته سابقه شرکت فوق در کلیه جزایر نیروگاهی مطرح است)
– داشتن استاندارد های تضمین کیفیت سری ISO 9000
– ارائه سیستم آموزشی مناسب
– ارائه مدارک قابل قبول برای بررسی
– برخورداری از استانداردهای معتبر صنعتی

با توجه به خصوصیات Procontrol P در می یابیم که این سیتسم یکی از بهترین سیستم های کنترلی است که می توان برای کنترل نیروگاه ها استفاده نمود. این سیستم دارای قابلیت ارتباط با اپراتور به نحوه ساده و با کیفیت بالا است. همچنین با استفاده از کنترل دیجیتال و نرم افزار، قابلیت کنترل و تغییر الگوریتم آن بسیار خوب می باشد. به دلیل استفاده از روش باس به جای سیم کشی معمولی هزینه نصب آن بسیار کاهش یافته است. و با استفاده از سیستم عیب یاب اتوماتیک و قرار دادن افزونگی سیستم دارای قابلیت اعتماد بسیار بالایی است. همچنین این سیستم قابلیت اجرای الگوریتم های سطح بالای کنترلی را دارا است.
در مجموع با توجه به معیارهای مطرح شده در فصل دوم و همچنین مراجع کاری شرکت ABB در ایران و سایر کشورها، محصول این شرکت به عنوان یکی از محصولات برتر در زمینه سیستم های کنترلی نیروگاه های انتخاب گردیده و عملکرد و قابلیت های سیستم به تضمین مورد بررسی وتحلیل قرار گرفت که این موضوع راهگشای شناخت DCS و قابلیتهای ارزنده آن خواهد بود.

فصل سوم …
«سیستم های کنترل گسترده DCS»

سیستم های کنترل گسترده (DCS)
۱-۳: مقدمه، تعریف و تاریخچه:
کنترل سلسله مراتبی عبارت است از: استفاده از چندین سطوح کامپیوتری در یک ساختار توسعه یافته Master- stave برای انجام همه یا بخش عمده کنترل در یک plant صنعتی.
رویه های مختلف در ساختار سلسله مراتبی:

۱- تمامی ارتباطات مستقیم با پروسس در سطح را قرار دارند و چنانچه بیش از یک سطح باشند با IB , IA و … نشان داده می شوند.
۲- کنترل سرپرست (supervisory control) عموماً در رویه ۲ قرار دارند.
۳- کنترل محدوده (Area control) و یا هماهنگی داخل محدوده‌ای (Inter- Area coordination) سطح سوم نام دارد.
۴- برنامه ریزی (acheduking) و مدیریت اطلاعات (Management Information) و … در سطح سوم نام دارد. معمولا این سطح دارای دو قسمت ۶A که ارتباط با plant را پوشش می دهد مانند:
برنامه ریزی و ۴B را که با مدیریت های سطوح بالاتر و ارتباط است، مانند مدیریت اطلاعات می باشد.

سیستم های کنترل کامپیوتری اولیه:
قبل از ورود کامپیوتر به کنترل صنعتی عمل کنترل توسط تعداد زیادی از حلقه های کنترلی آنالوگ به صورت نیوماتیکی و یا الکترونیکی صورت می گرفت. مانند شکل ۳-۱ در این شکل IB , IA هر دو در ارتباط با پروسسند. ولی متغیرهای سطح IA قابل رویت توسط اپراتور نیستند.

شکل ۳-۱ یک سیستم کنترل آنالوگ اولیه
با پیشرفت کامپیوتر در کاربردهای اولیه از آن برای جمع آوری اطلاعات و نمایش (Data lagger , Monotor) استفاده شد. (شکل ۳-۲). ولی هنوز از کامپیوتر به عنوان کنترل کننده استفاده نشده بود.

شکل ۳-۲: استفاده از کامپیوتر به عنوان جمع آ‎ورنده نمایشگر اطلاعات

در اوایل سال ۱۹۶۰۰ از کامپیوتر در یک ساختار سرپرست مطابق شکل ۳-۵ استفاده شده، که فهرست نقاط کار حلقه های کنترل را تغییر می داد. ولی کنترل اولیه پایین توسط حلقه های آنالوگ صورت گرفت.