k.n. toosi university of technology 5 february 2005 1 مروری بر مفهوم اتوماسیون...

5 F

ebruary 2005

1

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

مروری بر مفهوم اتوماسیون صنعت عليرضا فاتحي

fatehi@kntu.ac.irاستاديار کنترل، دانشگاه صنعتی خواجه نصيرالدين طوسی

بنام خدا

5 F

ebruary 2005

2

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

فهرست

جايگاه مهندسی کنترل در کارخانه•

تحقق نرم افزازی کنترل کننده ها •

روشهای انتقال اطالعات و فرمانها•

5 F

ebruary 2005

3

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

سيستم کنترل

كنترلرگ

فرايندآسياب)

)

سنسور

)سرعت(

محرک

)موتور(

مرجعسرعت )(مطلوب

خروجی

)سرعت(

مکانيک/

شيمی

قدرت/

الکترونيک

برنامه ريزی

کنترل

ابزاردقيق

5 F

ebruary 2005

4

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

مهندسی کنترل در طراحی و کارکرد کارخانه

مشخصات موتور

مشخصات

دستگاه

عملکرد مطلوب و نحوه کارکرد

كنترل

مكاني

ك

فراين

د

قدرت

توان مورد نياز

مشخصات مکانیکی فرایند

محصول

فرمان

توان مکانيکی حرکت

وضعيت موتور

اندازه گيری

( کنترلگر( طراحی

5 F

ebruary 2005

5

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

فرايند آسياب

DC 100 kw

مدل رياضی

آسياب

10در مدت دقيقه به نرمی

m3 10

كنترل

مكاني

ك

فراين

د

قدرت

83 kw تن5آسياب

آرد

ولتاژ

گردش روتور

حرکت آسياب

وضعيتکنتاکتور/

فيوز

سرعت و نرمی

( کنترلگر( طراحی

5 F

ebruary 2005

6

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

Piping & Instrumentation Diagram (P&ID) Process

5 F

ebruary 2005

7

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

Piping & Instrumentation Diagram Mechanics and Instrumentation

5 F

ebruary 2005

8

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

P&ID

5 F

ebruary 2005

9

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

P&ID: Factory

5 F

ebruary 2005

10

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

)نگاه کلی( مانيتور كردن پالنت

5 F

ebruary 2005

11

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

مانيتور كردن پالنت )جزئیات مکانیکی(

5 F

ebruary 2005

12

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

)نیاز اپراتوری( مانيتور كردن پالنت

35.8m 31.3m

Error: The level is more than Maximum

41.3m

5 F

ebruary 2005

13

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

5 F

ebruary 2005

14

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

سيستم پيوسته-حالتكنترل

كنترلرگ

فرايندآسياب)

)

سنسور

)سرعت(

محرک

)موتور(

مرجعسرعت )(مطلوب

خروجی

)سرعت(

5 F

ebruary 2005

15

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

)سيستم ترتيبي کنترل گسسته حالت(

پمپ روغن

فن خنك كن

موتور آسياب

5 F

ebruary 2005

16

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

كتوريار رله- كنتگكنترل

OR

&K2

K1

K3

S2

S1

RK1

K1

Fuse

Mill Motor

K2

K1

K3

S1

S2

RK1

روغن پمپ

خنک فنکن

5 F

ebruary 2005

17

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

كنند ه نرم افزاریكنترل

OR

&

S1 S2 K1 K2 K3 K25 K37

K1

K3

S1 K2

S2

K1

K3

S1 K25

S2

RK1

RK20 RK13RK1

5 F

ebruary 2005

18

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

PC-Base سيستمهاي كنترل

PC

S1 S2 K1 K2 K3

S/P Ports

Multiplexer DeMultiplexer

I/O Selector

RK20 RK13RK1

5 F

ebruary 2005

19

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

PC كنترل گسترده با

Data Bus

توربين بويلرژنراتور

تقسيم پالنت به چند بخش )دپارتمان(

5 F

ebruary 2005

20

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

Programmable Logic Controller (PLC)

5 F

ebruary 2005

21

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

-BasePLCسيستمهاي كنترل

PG

RS

-232

برنامه نويسيP

ower

Su

pp

ly

CP

U

Inpu

t Car

d

Inpu

t Car

d

Out

put C

ard

Out

put C

ard

Inpu

t Car

d

Inpu

t Car

d S1 S2 K1 K2 K3

Rk1 Rk25 Rk13

PL

C

Mimic Panel

5 F

ebruary 2005

22

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

PLC كنترل پالنتهاي گسترده با

I O

I O

5 F

ebruary 2005

23

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

ها PLCشبكه كردن

I O

I O

Data Bus

5 F

ebruary 2005

24

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

PC-Baseبرابر درPLC-Base

PC-Base

عام منظوره•نرم افزارهاي متنوع•امكان اتصال به د ستگاههاي •

جانبيدر هر جا PC قراردادن•مانيتورينگ خوب•

PLC-Base

اختصاص به كنترل پالنت•سيسم عامل مناسب براي كنترل• I/O سخت افزار مناسب براي•

Exchange

امكان نصب در پانل ها و تابلوهاي •برق

مدوالر بودن•

5 F

ebruary 2005

25

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

PC-PLC-Baseسيستمهاي

I O

I O

Data Bus

5 F

ebruary 2005

26

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

I/O) مستقيم ورودي و خروجيCard )

Pow

er S

up

ply

CP

U

Inpu

t Car

d

Ana

logu

e I

Out

put C

ard

Out

put C

ard

Inpu

t Car

d

Ana

logu

e O

PLC

S1 S2 K1 K2 K3

Rk1 Rk2 Rk3 VA

5 F

ebruary 2005

27

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

I/O شبكه بر روي ها

Pow

er S

up

ply

CP

U

Inpu

t Car

d

Ana

logu

e I

Out

put C

ard

Out

put C

ard

Inpu

t Car

d

Ana

logu

e O

PLC

S1 S2 K1 K2 K3

Rk1 Rk2 Rk3 VA

5 F

ebruary 2005

28

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

(FieldBus )ت شبكه داخل پالن

Pow

er S

up

ply

CP

U

Net

. Car

d

PLC

Rk1 Rk2 Rk3

S1 S2 K1 K2 K3

VA

Field Bus

5 F

ebruary 2005

29

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

ساختار سيستم کنترل يک کارخانه(DCS/Fieldbus)

Data Bus

FieldBus

FieldBus

FieldBus

5 F

ebruary 2005

30

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

حلقه های کنترل صنعتی

كنترلرگ

فرايندآسياب)

)

سنسور

)سرعت(

محرک

)موتور(

مرجعسرعت )(مطلوب

خروجی

)سرعت(

5 F

ebruary 2005

31

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

PIDکنترلگر

PIDفرايند

آسياب))

سنسور

)سرعت(

محرک

)موتور(

rمرجع، سرعت )(مطلوب

خروجی ،y

)سرعت(e u

PID: Proportional, Integral & Derivative

کنترلگر تناسبی، انتگرالگير و مشتقگير

5 F

ebruary 2005

32

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

Hybrid Control Systems

T

hot cold

L

5 F

ebruary 2005

33

K.N

. Toosi U

niversity of Technology

پایان