|
پروژه : بررسی شبکه های کنترل صنعتی توزیع شده DCS
Distributed Control Systems
چکیده
در دو دهه گذ شته علم الكترونيك و كامپيوتر پيشرفت چشمگيري داشته و صنايع كاربردي نيز از اين پيشرفت بهره مند گرديده اند كه مهمترين آن دگرگوني سيستمهاي كنترل اتوما تيك مي‌باشد. پيدايش كامپيوتر، ميكروپروسسور و ميكرو كنترلها و امكان كنترل بهتر واحدهاي صنعتي توسط آنها سبب شده كه به سرعت وارد صنايع مختلف بزرگ وپيچيده گردند. سيستم هاي كنترل اتوما تيك با استفاده از كاربرد وسيع ميكروپروسسور وميكرو كنترلها دستخوش تغييرات زيادي از سيستم هاي اتوما تيك تا سيستم هاي پيشرفته PLCوDCS شده اند. با توسعه صنايع واحتياج به كنترل دقيق پروسس هاي صنعتي براي بهبود كيفيت محصول، افزايش را ند مان وتوليد و به طور كلي افزايش بهره وري، استفاده هر چه بيشتر از سيستمهايDCS اجتناب ناپذير مي باشد و در حال حاضر صنايع مختلف وبخصوص صنايع برق ، پتروشيمي ونفت با توجه به اقتصادي بودن وتسهيلات فراوانDCS در عمليات كنترل به استفاده از آن و جايگزیني آن به جاي سيستمهاي كنترل اتو ما تيك قديمي خود پرداخته اند
با معرفي ميكروبروسسورها، و ميكروكامپيوترها به بازار، كارهايي كه در يك پروسه بر عهده يك كامپيوتر بود بين ميكروپروسسورها و ميكروكامپيوترها تقسيم شد و باعث به وجود آمدن نسلي از روش كنترل به نام DCS شد. DCS مخفف Distributed Controller System است، هدف از آن انجام عمليات كنترلي به صورت غيرمتمركز یا توزیع شده می باشد.
در سیستمهای DCS حجم زیادی از اطلاعاتی که فرمت مشابهی دارند بین کنترلرها و ایستگاهای مانیتورینگ رد و بدل می‌شود. مدیریت ارسال و دریافت این حجم اطلاعات نیازمند ساختاری از قبل آزمایش شده و مدون میباشد. به همین دلیل برای نقل و انتقال اطلاعات بین گرهها از پایگاههای داده استفاده می‌شود. منظور از یک Database قالبی نرمافزاری برای مدیریت و پردازش اطلاعات است. به عنوان مثال اطلاعاتی نظیر دما، فشار و سایر کمیتهای مورد کنترل در پروسس را در نظر بگیرید. این اطلاعات باید روی چندین Monitoring Startion نمایش داده شود. در ضمن لازم است تمام ایستگاه همزمان مقادیر یکسانی را نشان دهند و با هم تفاوت نداشته باشند. اگر این اطلاعات در یک منبع مشخص وجود باشد، برای تمامی این Client ها دیتای مشابهی ارسال می‌شود. پس باید یک Databace در سیستم وجود داشته باشد که قابل دسترسی برای کلیه اعضاء مجموعه باشد. پایگاههای داده در سیستمهای DCS به شرح زیر تقسیمبندی میشوند:
1) Database مرکزی یا Single Data base
2) Database توزیع شده یا Distributed Database
به زبان یک برنامه نویس می‌توان گفت در مهندسی سیستم DCS در واقع کدی نوشته نمیشود بلکه از مجموعه کاملی از توابع که قبلا توسط سازنه سیستم DCS به طور استاندارد طراحی و در کتابخانههای نرمافزاری قرار داده شده است، استفاده می‌شود. این کتابخانه شامل مجموعهای از توابع ریاضی، منطقی و انواع دیگر میباشد.
در عمل یک مهندس DCS، پس از طراحی ساختار کلی سیستم و مشخص شدن تعداد و وظایف هر یک از کنترلرها، توابع مورد نیاز را از کتابخانه انتخاب کرده و به شکل یک پازل کنار هم قرار میدهد تا فرآیند کنترلی مورد نظر را پیاده سازی کند. البته این امکان وجود دارد که صورت نیاز یک تابع جدید طراحی و به کتابخانه اضافه شود.
به علت حجم بالای عملیات منطقی و ریاضی مورد نیاز در سیستم DCS، برنامه کنترلی به شکل درخت گونه پیاده سازی می‌شود. بدین شکل که کل مجتمع به چند واحد، هر واحد به چند بخش و هر بخش به آلمانهای تشکیل دهنده آن تقسیم می‌شود. این تقسیمبندی در تمامی قسمتهای سیستم از جمله صفحات گرافیکی اعمال می‌شود و تصویر روشنی از ساختار Plant در ذهن اپراتور ایجاد مینماید. اینکه این سلسله مراتب در چند مرحله باشد یا به عبارت دیگر چقدر عمل داشته باشد، توسط طراح نرمافزار انجام می‌شود.
اکثر سازندگان تاکنون از Databaseهای خامی که توسط خودشان طراحی شده بود استفاده میکردند. ولی امروزه با توجه به قابلیتهای بالای پایگاه دادههای عمومی عمدتا به سم به کارگیری Data baseهای رایج در بخشهای غیر صنعتی نظیر Microsoft SQL Server حرکت میکنند.
سیستمهای DCS دارای کتابخانههای بسیار مفصل و کاملی هستند هر عمل منطقی، ریاضی، ترکیبی و .... که مورد نیاز مهندس سیستم باشد در کاملترین شکل ممکن در کتابخانه وجود دارد. در حقیقت سازندگان سیستمهای DCS برای ایجاد این توابع، همیشه کاملترین حالت ممکن را در نظر میگیرند.
از سوی دیگر تفصیلات اضافی می‌تواند باعث پیچیدگی طراحی و پیاده سازی برنامه مورد نیاز گردد. برای رفع این شکل نیز راه حل آن قبلا در نظر گرفته شده است.
Customize کردن توابع، یعنی مهندسDCS می‌تواند تابع استانداردی را مطابق سلیقه خود به طوری که متناسب با امکانات Plant مورد بحث گردد. تغییر کرده و از تفضیلات آن بکاهد. البته نمیتوند کارکرد تابع را تغییر دهد و در آن دخل و تصرف کند، بلکه فقط امکان سادهتر کردن آن وجود دارد.
در این پروژه در فصل اول با نحوه پروسس در سیستمهای کنترلی (Process Control Systems ) آشنا می شویم و در فصل دوم سیستمهای کنترل غیر متمرکز و ساختار و معماری سیستمهای DCS ونوع و پروتکل شبکه در سیستمهای DCS بررسی خواهد شد. فصل سوم نرمافزار سیستمهای DCS قسمتهای مختلف سختافزار ، نرمافزاری شرح داده می شود و در فصل چهارم تفاوت های سیستم های کنترل DCS و PLC مورد نقد و تحلیل قرار خواهند گرفت و در فصل آخر سیستم های DCS مطرح در دنیا و تاریخچه هرکدام بررسی خواهند شد
 درباره :
شبكه هاي فيلدباس , سيستم هاي فتوولتائيك . پيلهاي سوختي , SACADA , DCS تکنولوژی , PLC تکنولوژی ,
برچسب ها :
Distributed Control Systems , PLCوDCS , Distributed Database , Single Data base , Process Control Systems , Field Instrument , PID LOOP , Engineering Station , Stand- alone Station ,
|
تاريخ : سه شنبه 16 اردیبهشت 1404
پایان نامه و پروژه های رشته برق
آمار مطالب
لطفا صبر کنید ...